JP6629706B2 - Shape measuring device, shape measuring method and shape measuring program - Google Patents
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Description
本発明は、非球面レンズなどの測定対象の形状を測定する形状測定装置及び形状測定方法並びに形状測定プログラムに関する。 The present invention relates to a shape measuring device, a shape measuring method, and a shape measuring program for measuring a shape of a measurement target such as an aspherical lens.
非球面レンズなどの略球状の部材の形状を測定する装置として、特許文献1に示すような形状測定装置が知られている。この特許文献1の形状測定装置では、略球状の部材などの測定対象の表面に測定子を接触させた状態で、測定子と測定対象の相対位置を動かして、測定子により測定対象の表面を走査している。この測定子による走査によって、測定対象の表面の形状測定値を取得し、この取得した形状測定値を設計値にアライメントするなどによって、測定対象の形状誤差を算出している。 As a device for measuring the shape of a substantially spherical member such as an aspherical lens, a shape measuring device as disclosed in Patent Document 1 is known. In the shape measuring device of Patent Document 1, the relative position between the measuring element and the measuring object is moved while the measuring element is in contact with the surface of the measuring object such as a substantially spherical member, and the surface of the measuring object is moved by the measuring element. Scanning. The shape measurement value of the surface of the measurement target is acquired by scanning with the tracing stylus, and the shape error of the measurement target is calculated by aligning the acquired shape measurement value with the design value.
また、特許文献2の形状測定装置では、測定対象の形状誤差の算出前に、測定対象の傾きなど測定対象の配置状態を取得している。そして、取得した測定対象の配置状態に合わせて設計値を補正し、補正後の設計値と形状測定値とから、測定対象の形状誤差を算出している。
Further, in the shape measurement device of
近年では、光学関連の製品には、これまでとは異なる多種多様な形状を有するレンズが用いられている。例えば、プロジェクタ用の投影レンズとして、外周の一部をカットしたDカットレンズが用いられつつある。このDカットレンズをプロジェクタ装置に採用することで、プロジェクタ装置の小型軽量化の実現等を可能にする。一方で、Dカットレンズは、大部分が回転非対称の形状を有していることから、従来の回転対称の形状を有するレンズとは異なった光学的特徴を備えている。 In recent years, lenses having a variety of different shapes have been used for optical-related products. For example, as a projection lens for a projector, a D-cut lens in which a part of an outer periphery is cut has been used. By adopting the D-cut lens in the projector device, it is possible to reduce the size and weight of the projector device. On the other hand, the D-cut lens has a rotationally asymmetric shape for the most part, and therefore has optical characteristics different from those of a conventional lens having a rotationally symmetric shape.
例えば、図2に示すDカットレンズは、図19に示すようなX方向の形状誤差とY方向の形状誤差を有している。DカットレンズにおけるX方向の形状誤差は、Z軸に関して非対称となる回転非対称となっており、このX方向の形状誤差は、光軸中心CLを示す原点から離れれば離れるほど、大きくなっている(「Xプラス側の誤差E1」と「Xマイナス側の誤差E2」参照)。また、DカットレンズのY方向の形状は、外周の一部カットにより途中で途切れていることから、この途切れた部分に対応する形状誤差は存在しない。 For example, the D-cut lens shown in FIG. 2 has a shape error in the X direction and a shape error in the Y direction as shown in FIG. The shape error in the X direction of the D-cut lens is rotationally asymmetric with respect to the Z axis, and the shape error in the X direction increases as the distance from the origin indicating the optical axis center CL increases. (See "X plus side error E1" and "X minus side error E2.") Further, since the shape of the D-cut lens in the Y direction is interrupted on the way due to partial cutting of the outer periphery, there is no shape error corresponding to the interrupted portion.
Dカットレンズは以上のような光学的特性を有しているため、形状測定の際、特許文献2のように、光軸中心からのズレや傾きなど測定対象Sの配置状態を正確に算出することが難しい。そのため、測定対象Sの配置状態に合わせて設計値を補正することなく、形状測定値を設計値にアライメントすることがあった。例えば、X方向の形状誤差について、形状測定値を単に設計値にアライメントして求めた場合、傾斜補正や光軸中心の認識が誤って行われるため、形状誤差が小さくなって、実際とは大きく異なる誤った測定結果がでてしまうことがある(図10(本来の形状誤差)、図12(形状測定値を設計値に単にアライメントした場合の形状誤差)参照)。また、Y方向の形状誤差について、形状測定値を単に設計値にアライメントして求めた場合、測定対象Sが光軸中心CLからずれているのか倒れているのかが判別できず、実際とは大きく異なる誤った測定結果がでてしまうことがある(図11(本来の形状誤差)、図13(形状測定値を設計値に単にアライメントした場合の形状誤差)参照)。
Since the D-cut lens has the above optical characteristics, the arrangement state of the measurement target S, such as the deviation from the optical axis center and the inclination, is accurately calculated at the time of shape measurement, as in
以上から、Dカットレンズなどの回転非対称形状の測定対象は、特許文献1、2のような従来の形状測定装置では、光軸中心からのズレや傾きなど配置状態を正確に算出することができず、結果として、形状誤差を正確に算出することができなかった。
From the above, with respect to a rotationally asymmetric shape to be measured such as a D-cut lens, a conventional shape measuring apparatus as disclosed in
本発明は、Dカットレンズなどの回転非対称の測定対象の形状誤差を正確に算出することができる形状測定装置及び形状測定方法並びに形状測定プログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a shape measuring device, a shape measuring method, and a shape measuring program that can accurately calculate a shape error of a rotationally asymmetric measurement target such as a D-cut lens.
本発明は、光軸中心に関して回転対称である回転対称部を含む回転非対称の測定対象の形状を測定する形状測定装置であって、測定子を測定対象に接触させた状態で、測定子と測定対象の相対位置を変えながら、測定子により測定対象の表面を特定の測定ピッチで走査することにより、測定対象の形状測定値を取得する形状測定部と、回転対称部を測定子で走査して、回転対称部の形状測定値を取得する回転対称部走査シーケンスと、測定対象を測定子で走査して、測定対象の形状測定値を取得する測定走査シーケンスを行う走査シーケンス制御部と、回転対称部の形状測定値から、測定対象の配置状態を取得する配置状態取得部と、測定対象の配置状態における測定対象の測定用設計値と測定対象の形状測定値との誤差を算出する誤差算出部とを備える。 The present invention relates to a shape measuring apparatus for measuring the shape of a rotationally asymmetric measurement target including a rotationally symmetric portion that is rotationally symmetric with respect to the optical axis center. By changing the relative position of the object and scanning the surface of the object to be measured at a specific measurement pitch with the measuring element, the shape measuring unit for acquiring the shape measurement value of the measuring object and the rotationally symmetric part are scanned by the measuring element. A rotationally symmetric part scanning sequence for acquiring a shape measurement value of a rotationally symmetric part, a scanning sequence control unit for performing a measurement scanning sequence for scanning a measurement object with a tracing stylus and acquiring a shape measurement value of the measurement object, An arrangement state acquisition unit that acquires an arrangement state of a measurement target from a shape measurement value of a unit, and an error calculation that calculates an error between a design value for measurement of the measurement object and a shape measurement value of the measurement object in the arrangement state of the measurement object Provided with a door.
配置状態取得部は、回転対称部の形状測定値と予め定められた回転対称部の初期設計値とを比較し、比較の結果から測定対象の配置状態を取得することが好ましい。走査シーケンス制御部は、回転対称部において異なる位置に設けられた複数の走査ラインを走査して、走査ライン毎に回転対称部の形状測定値を取得し、配置状態取得部は、各走査ラインにおける回転対称部の形状測定値と回転対称部の初期設計値とを比較して得られる複数の比較結果に基づいて、測定対象の配置状態を取得することが好ましい。測定対象の配置状態には、光軸中心からのズレと測定対象の傾きが含まれることが好ましい。 It is preferable that the arrangement state acquisition unit compares the shape measurement value of the rotationally symmetric part with a predetermined initial design value of the rotationally symmetric part, and acquires the arrangement state of the measurement target from the comparison result. The scanning sequence control unit scans a plurality of scan lines provided at different positions in the rotationally symmetric part, acquires a shape measurement value of the rotationally symmetric part for each scan line, and the arrangement state acquisition unit performs It is preferable to acquire the arrangement state of the measurement target based on a plurality of comparison results obtained by comparing the shape measurement value of the rotationally symmetric part and the initial design value of the rotationally symmetric part. The arrangement state of the measurement target preferably includes a deviation from the center of the optical axis and a tilt of the measurement target.
測定走査シーケンスには、測定対象のうち光軸中心から距離Dだけオフセットしたオフセット部を測定子で走査して、オフセット部の形状測定値を取得するオフセット部走査シーケンスが含まれ、誤差算出部は、測定対象の配置状態におけるオフセット部の測定用設計値とオフセット部の形状測定値との誤差を算出することが好ましい。オフセット部走査シーケンスには、相対位置の変更によって、測定子をオフセット部に位置させるシーケンスが含まれることが好ましい。 The measurement scanning sequence includes an offset portion scanning sequence for scanning the offset portion of the measurement target offset from the optical axis center by the distance D with a tracing stylus to obtain a shape measurement value of the offset portion. It is preferable to calculate an error between the design value for measurement of the offset portion and the shape measurement value of the offset portion in the arrangement state of the measurement target. The offset section scanning sequence preferably includes a sequence for positioning the tracing stylus at the offset section by changing the relative position.
予め設定された測定対象の初期設計値と測定対象の配置状態から、測定対象の配置状態におけるオフセット部の測定用設計値を設定する設計値設定部を備え、誤差算出部は、オフセット部の測定用設計値とオフセット部の形状測定値との誤差を算出することが好ましい。オフセット部の測定用設計値は、複数の設計値用点群からなり、複数の設計値用点群の数は、測定子の走査に基づく複数の測定点群の数と同じ又は複数の測定点群の数以上であることが好ましい。複数の設計値用点群の数は50以上、又は特定の測定ピッチに従って定められることが好ましい。 A design value setting unit configured to set a design value for measurement of the offset unit in the arrangement state of the measurement target from a preset initial design value of the measurement object and the arrangement state of the measurement object, and the error calculation unit performs measurement of the offset unit. It is preferable to calculate an error between the design value for use and the measured shape value of the offset portion. The design value for measurement of the offset portion is composed of a plurality of point groups for design value, and the number of the plurality of point groups for design value is the same as the number of the plurality of measurement point groups based on scanning of the tracing stylus or the number of the plurality of measurement points. Preferably, the number is equal to or greater than the number of groups. It is preferable that the number of the plurality of design value point groups is determined to be 50 or more, or according to a specific measurement pitch.
複数の設計値用点群から測定対象の勾配を算出する勾配算出部を備え、走査シーケンス制御部は、測定子を、測定対象の勾配に応じて設定された走査速度で走査させることが好ましい。測定対象は、光軸中心を通る第1方向の周の長さが、光軸中心を通り、且つ第1方向と直交する第2方向の周の長さよりも大きいことが好ましい。回転対称部走査シーケンスでは、測定子による第1方向への走査の距離を、第2方向への走査の距離よりも長くすることが好ましい。測定対象はDカットレンズであることが好ましい。 It is preferable that the scanning sequence control unit includes a gradient calculating unit that calculates the gradient of the measurement target from the plurality of design value point clouds, and causes the tracing stylus to scan at a scanning speed set according to the gradient of the measurement target. It is preferable that the measurement target has a circumference in the first direction passing through the center of the optical axis larger than a circumference in the second direction passing through the center of the optical axis and orthogonal to the first direction. In the rotationally symmetric scanning sequence, it is preferable that the scanning distance in the first direction by the tracing stylus is longer than the scanning distance in the second direction. The measurement target is preferably a D-cut lens.
本発明は、光軸中心に関して回転対称である回転対称部を含む回転非対称の測定対象の形状を測定する形状測定方法であって、形状測定部が、測定子を測定対象に接触させた状態で、測定子と測定対象の相対位置を変えながら、測定子により測定対象の表面を特定の測定ピッチで走査することにより、測定対象の形状測定値を取得するステップと、走査シーケンス制御部が、回転対称部を測定子で走査して、回転対称部の形状測定値を取得する回転対称部走査シーケンスと、測定対象を測定子で走査して、測定対象の形状測定値を取得する測定走査シーケンスを行うステップと、配置状態取得部が、回転対称部の形状測定値から、測定対象の配置状態を取得するステップと、誤差算出部が、測定対象の配置状態における測定対象の測定用設計値と測定対象の形状測定値との誤差を算出するステップとを備える。 The present invention is a shape measuring method for measuring the shape of a rotationally asymmetric measurement target including a rotationally symmetric portion that is rotationally symmetric with respect to the optical axis center, wherein the shape measuring unit is in a state in which the measuring element is in contact with the measurement target. Scanning the surface of the measurement object at a specific measurement pitch with the measurement element while changing the relative position of the measurement element and the measurement object, thereby obtaining a shape measurement value of the measurement object; and A rotationally symmetrical part scanning sequence for scanning a symmetrical part with a tracing stylus to obtain a shape measurement value of a rotationally symmetrical part, and a measuring scanning sequence for scanning a measurement target with a tracing stylus and acquiring a shape measurement value of the measurement target. Performing the step, the arrangement state acquiring unit acquiring the arrangement state of the measurement target from the shape measurement value of the rotationally symmetric part, and the error calculation unit performing the measurement design of the measurement object in the arrangement state of the measurement object. And a step of calculating an error between the shape measured values of the measurement target.
本発明は、光軸中心に関して回転対称である回転対称部を含む回転非対称の測定対象の形状を測定させる形状測定プログラムであって、コンピュータに、形状測定部が、測定子を測定対象に接触させた状態で、測定子と測定対象の相対位置を変えながら、測定子により測定対象の表面を特定の測定ピッチで走査することにより、測定対象の形状測定値を取得するステップと、走査シーケンス制御部が、回転対称部を前記測定子で走査して、回転対称部の形状測定値を取得する回転対称部走査シーケンスと、測定対象を測定子で走査して、測定対象の形状測定値を取得する測定走査シーケンスを行うステップと、配置状態取得部が、回転対称部の形状測定値から、測定対象の配置状態を取得するステップと、誤差算出部が、測定対象の配置状態における測定対象の測定用設計値と測定対象の形状測定値との誤差を算出するステップとを実行させる。 The present invention is a shape measuring program for measuring the shape of a rotationally asymmetric measurement target including a rotationally symmetric portion that is rotationally symmetric with respect to the optical axis center, wherein the computer causes the shape measuring unit to contact the measuring element with the measurement target. Scanning the surface of the measurement object at a specific measurement pitch with the measurement element while changing the relative position of the measurement element and the measurement object in a state where However, the rotationally symmetric portion is scanned by the tracing stylus, and the rotationally symmetric portion scanning sequence for acquiring the shape measurement value of the rotationally symmetric portion, and the measurement object is scanned by the tracing stylus to obtain the shape measurement value of the measurement object. A step of performing a measurement scanning sequence; a step in which the arrangement state acquisition unit acquires an arrangement state of the measurement target from the shape measurement value of the rotationally symmetric part; And a step of calculating an error between the measurement design value of definitive measurement target shape measurement value of the measurement object.
本発明によれば、Dカットレンズなどの回転非対称の測定対象の形状を測定することができる。 According to the present invention, it is possible to measure the shape of a rotationally asymmetric measurement target such as a D-cut lens.
図1に示すように、形状測定装置10は測定対象Sの形状を測定する。測定対象Sとして、本実施形態では、非球面のDカットレンズなどの回転非対称の形状を有する測定対象Sの形状測定について説明する。測定対象Sは、図2に示すように、光軸中心CLから径方向に一定範囲の中心範囲においては、光軸中心CLに関して回転対称である回転対称部Saを有しているとともに、中心範囲の外側においては、光軸中心CLに関して回転非対称となっている。また、測定対象Sは、光軸中心CLを通るX方向(第1方向)の周の長さLxが、光軸中心CLを通るY方向(第2方向)の周の長さLyよりも大きくなっている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、形状測定装置10は、基台12と、この基台12の上に設けられたXY可動ステージ14と、XY可動ステージ14に載置された測定対象Sの表面の形状を測定する形状測定部16と、これらを操作するための操作部18と、走査シーケンス制御部20と、演算処理部22とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
図3に示すように、XY可動ステージ14は、測定子Pを測定対象Sに接触させた状態で、測定子Pと測定対象Sとの相対位置を変更する機構であり、X可動ステージ14aとY可動ステージ14bからなる。X可動ステージ14aは基台12の上をX方向に移動可能となっており、Y可動ステージ14bは、X可動ステージ14aの上をX方向と直交するY方向に移動可能となっている。X可動ステージ14a及びY可動ステージ14bは、走査シーケンス制御部20によって駆動制御される。この走査シーケンス制御部20はX可動ステージ14a又はY可動ステージ14bを駆動したときに、測定対象SのX方向のX座標データ又はY方向のY座標データを形状測定部16に出力する。なお、XY可動ステージ14は、測定対象Sの姿勢を調整するための姿勢調整部(図示しない)を備えている。
As shown in FIG. 3, the XY
図1に示すように、形状測定部16は、XY可動ステージ14の動きに合わせて、測定子Pで測定対象Sを走査することによって、測定対象Sの形状測定値を取得する。この形状測定部16は、基台12上に設けられた略直方体状のコラム23に対して、上下方向のZ方向に移動可能に取り付けられている。形状測定部16は、X方向に進退可能なアーム24を備えており、このアーム24に測定子Pが取り付けられている。測定子Pは、Z方向に変位可能となっており、この測定子PのZ方向への変位を、測定子Pに設けられた変位検出センサ(図示しない)で検出する。
As shown in FIG. 1, the
変位検出センサは、測定子Pの変位の検出に合わせて、Z方向変位データを出力する。形状測定部16では、変位検出センサから出力されるZ方向変位データと、このZ方向変位データを取得したときのX座標データ又はY座標データとを対応付けることによって、形状測定値を生成する。生成された形状測定値は、演算処理部22に出力される。
The displacement detection sensor outputs Z-direction displacement data in accordance with the detection of the displacement of the tracing stylus P. The
走査シーケンス制御部20は、予め定められた走査シーケンスに従って、XY可動ステージ14を制御する。この走査シーケンス制御部20で行われる走査シーケンスとしては、初期設定シーケンスと、回転対称部走査シーケンスと、非オフセット部走査シーケンスと、オフセット部走査シーケンスがある。初期走査シーケンスは、測定対象Sの測定前に行われるシーケンスであり、XY可動ステージ14をXY方向に、又は形状測定部16をZ方向に動かして、測定子Pを、XY可動ステージ14に載置された測定対象Sの初期位置の表面に接触させる。初期位置は、測定対象Sのうち回転対称部Saの表面上の位置である。これにより、初期シーケンスが完了する。なお、本発明の「測定走査シーケンス」には、上記の「非オフセット部走査シーケンス」と「オフセット部走査シーケンス」が含まれる。
The scanning
回転対称部走査シーケンスは、測定対象Sの配置状態を検出するために、回転対称部Saを測定子Pで走査するシーケンスである。この回転対称部走査シーケンスでは、X可動ステージ14aを予め定められた測定ピッチW(特定の測定ピッチ)で動かすことによって、測定対象SをX方向に移動させる。この測定対象SのX方向への移動によって、図4に示すように、測定子Pが回転対称部Saの表面上を測定ピッチWで走査する。この測定子Pの走査によって、測定対象SのX方向の所定位置におけるZ方向の変位が測定される。この測定結果は、形状測定部16から、回転対称部SaのX方向の形状測定値として出力される。
The rotationally symmetric part scanning sequence is a sequence in which the rotationally symmetric part Sa is scanned by the tracing stylus P in order to detect the arrangement state of the measurement target S. In this rotationally symmetric scanning sequence, the measurement target S is moved in the X direction by moving the X
回転対称部走査シーケンスでは、上記と同様の方法で、Y可動ステージ14bを測定ピッチWで動かして、測定子Pで回転対称部SaをY方向に走査する。この測定子PのY方向の走査によって、形状測定部16から、回転対称部SaのY方向の形状測定値を出力する。なお、測定子Pにより回転対称部SaをX方向に走査する距離LSxとY方向に走査する距離LSyは同じにしている。
In the rotationally symmetrical part scanning sequence, the Y
非オフセット部走査シーケンスは、図5に示すように、測定対象Sのうち光軸中心CLを通る非オフセット部30のX方向又はY方向の形状測定値を取得するために、測定対象Sの表面全体を測定子Pで走査するシーケンスである。この非オフセット部走査シーケンスでは、測定対象SをX方向又はY方向に動かすことによって、測定子Pが測定対象Sの表面上を測定ピッチWでX方向又はY方向に走査する。この測定子PのX方向又はY方向の走査によって、形状測定部16から、非オフセット部30のX方向又はY方向の形状測定値を出力する。例えば、図5の場合であれば、形状測定部16は、非オフセット部30における断面30aのX方向の形状測定値を出力する。
As shown in FIG. 5, the non-offset portion scanning sequence is performed to obtain a shape measurement value in the X direction or the Y direction of the
オフセット部走査シーケンスは、図6に示すように、測定対象Sのうち光軸中心CLを通らないオフセット部32のX方向又はY方向の形状測定値を取得するために、オフセット部32の表面を測定子Pで走査するシーケンスである。このオフセット部走査シーケンスでは、まず、測定対象SをX方向又はY方向に動かすことによって、測定子Pの位置を光軸中心CLからX方向又はY方向に距離Dだけオフセットさせるシーケンスが行われる。例えば、図6の場合であれば、測定子Pは光軸中心CLからY方向に距離Dだけオフセットさせる。
As shown in FIG. 6, the offset unit scanning sequence is performed by changing the surface of the offset
測定子Pのオフセットが完了した後は、測定対象SをX方向又はY方向に動かすことによって、測定子Pがオフセット部32の表面上を測定ピッチWでX方向又はY方向に走査する。例えば、図6の場合であれば、X軸から距離Dだけ離れた部分が、測定子Pで走査するオフセット部32の走査ラインとなる。測定子PのX方向又はY方向の走査によって、形状測定部16から、オフセット部32のX方向又はY方向の形状測定値を出力する。例えば、図6の場合であれば、形状測定部16は、オフセット部32における断面32aのX方向の形状測定値を出力する。
After the offset of the tracing stylus P is completed, by moving the measuring object S in the X or Y direction, the tracing stylus P scans the surface of the offset
演算処理部22は、図7に示すように、配置状態取得部40と、設計値設定部42と、誤差算出部44とを備えている。配置状態取得部40は、回転対称部走査シーケンスで得られた回転対称部Saの形状測定値に基づいて、測定対象Sの配置状態を取得する。配置状態取得部40では、予め定められた測定対象Sの形状に関する初期設計値と回転対称部の形状測定値とを比較し、この比較の結果から得られる測定対象Sの配置状態を取得する。なお、回転対称部Saは、光軸中心CLに近い領域であるため、形状誤差が小さくなっている。そのため、回転対称部Saの形状測定値には、形状誤差がほとんど含まれない一方で、測定対象Sの傾きや光軸中心CLからのズレなどの測定対象Sの配置状態の情報については多く含まれている。したがって、回転対称部Saの形状測定値から初期設計値を差し引くことで、測定対象Sの配置状態の情報を分離して取得することが可能となる。
As shown in FIG. 7, the
測定対象Sの配置状態として、測定対象SのX方向の傾き量、測定対象SのY方向の傾き量、測定対象SにおけるX方向及びY方向の二次元の傾斜面の傾き量、測定対象Sの回転中心、又は光軸中心CLのズレ量などを求めることが好ましい。測定対象SのX方向の傾き量を求める場合には、回転対称部におけるX方向の初期設計値と形状測定値から、X方向の傾き量を求める。例えば、図8に示すように、回転対称部におけるX方向の初期設計値が曲線50で表され、回転対称部のX方向の形状測定値が曲線52で表される場合には、測定対象SのX方向の傾きは、曲線50と曲線52のZ方向の差分dzを、この差分dzを求めた部分のX座標の距離Laxで除することで得られる。これと同様の方法にして、測定対象SのY方向の傾き量も求めることができる。
As the arrangement state of the measurement target S, the inclination amount of the measurement target S in the X direction, the inclination amount of the measurement target S in the Y direction, the inclination amounts of the two-dimensional inclined surfaces in the X direction and the Y direction of the measurement target S, the measurement target S It is preferable to determine the amount of deviation of the rotation center of the optical axis or the optical axis center CL. When the amount of inclination of the measurement target S in the X direction is obtained, the amount of inclination in the X direction is obtained from the initial design value and the shape measurement value in the X direction at the rotationally symmetric portion. For example, as shown in FIG. 8, when the initial design value in the X direction of the rotationally symmetric portion is represented by a
また、測定対象SにおけるX方向及びY方向の二次元の傾斜面の傾き量を求める場合には、回転対称部におけるX方向の初期設計値と形状測定値とともに、回転対称部におけるY方向の初期設計値と形状測定値とから、二次元の傾斜面の傾き量を求めることができる。測定対象Sの回転中心についても、回転対称部におけるX方向の初期設計値と形状測定値、及び回転対称部におけるY方向の初期設計値と形状測定値から求めることができる。光軸中心CLのズレ量については、例えば、図8に示すように、曲線50と曲線52のX方向の差分dxが測定対象Sの光軸中心CLのズレ量となる。
In addition, when obtaining the amount of inclination of the two-dimensional inclined surface in the X direction and the Y direction in the measurement target S, the initial design value and the shape measurement value in the X direction in the rotationally symmetric portion and the initial value in the Y direction in the rotationally symmetric portion are obtained. From the design value and the shape measurement value, the amount of inclination of the two-dimensional inclined surface can be obtained. The rotation center of the measurement target S can also be obtained from the initial design value and shape measurement value in the X direction at the rotationally symmetric part and the initial design value and shape measured value in the Y direction at the rotationally symmetric part. Regarding the displacement amount of the optical axis center CL, for example, as shown in FIG. 8, the difference dx in the X direction between the
設計値設定部42は、非オフセット部の形状誤差を算出するために、測定対象Sの配置状態に基づいて、非オフセット部の測定用設計値を変更する。また、設計値設定部42は、オフセット部の形状誤差を算出するために、測定対象Sの配置状態に基づいて、オフセット部の測定用設計値を変更する。なお、設計値設定部42では、測定対象Sの配置状態が測定対象のX方向又はY方向の傾き量などの場合の他、測定対象Sの配置状態が、測定対象における傾斜面の傾き量である場合であっても、その傾斜面の傾き量に合わせて、非オフセット部の測定用設計値又はオフセット部の測定用設計値を変更(補正)することが可能である。
The design
設計値設定部42は、下記式(1)に表す関数で示される初期設計値を予め記憶しており、(式1)の初期設計値の関数と測定対象Sの配置状態に従って、オフセット部の測定用設計値及び非オフセット部の測定用設計値を設定する。具体的には、設計値設定部42は、(式1)の初期設計値の関数に対して、測定対象Sの配置状態に対応した調整量を加え、この調整量を加えた(式1)の関数に従って、オフセット部の測定用設計値及び非オフセット部の測定用設計値を設定する。
例えば、測定対象Sが特定の傾き量で傾いており、また、特定のズレ量で光軸中心CLからずれている場合、設計値を測定対象Sの傾きに合わせるために、(式1)において、特定の傾き量に対応したZ方向の調整量を加える。また、設計値を測定対象の特定のズレ量に合わせるために、(式1)の「x」に、特定のズレ量に対応した調整量を加える。そして、以上の2つの調整量を加えた(式1)の関数に従って、非オフセット部の測定用設計値及びオフセット部の測定用設計値を設定する。 For example, when the measurement target S is tilted by a specific tilt amount and deviates from the optical axis center CL by a specific deviation amount, in order to adjust the design value to the tilt of the measurement target S, , An adjustment amount in the Z direction corresponding to the specific inclination amount is added. Further, in order to match the design value with the specific deviation amount of the measurement target, an adjustment amount corresponding to the specific deviation amount is added to “x” in (Equation 1). Then, the design value for measurement of the non-offset portion and the design value for measurement of the offset portion are set according to the function of (Equation 1) to which the above two adjustment amounts are added.
なお、非オフセット部の測定用設計値又はオフセット部の測定用設計値は、複数の設計値用点群、又は、これら複数の設計値用点群を非球面式化したものであることが好ましい。図9に示すように、測定用設計値を複数の設計値用点群から構成した場合には、複数の設計値用点群K1〜Ki(iは2〜Iの間の自然数(Iは3以上の自然数))の数は、測定子Pの走査に基づく複数の測定点群M1〜Mj(jは2〜Jの間の自然数(Jは3以上の自然数))の数と同じ、又は複数の測定点群M1〜Mjの数以上であることが好ましい。例えば、複数の設計値用点群K1〜Kiの数は50以上、又は測定ピッチWに従って定めることが好ましい。 In addition, it is preferable that the design value for measurement of the non-offset part or the design value for measurement of the offset part is a plurality of design value point groups or an aspherical form of the plurality of design value point groups. . As shown in FIG. 9, when the measurement design value is composed of a plurality of design value point groups, a plurality of design value point groups K1 to Ki (i is a natural number between 2 and I (I is 3 The number of the above natural numbers)) is the same as or a plurality of the plurality of measurement point groups M1 to Mj (j is a natural number between 2 and J (J is a natural number of 3 or more)) based on the scanning of the tracing stylus P. Is preferably equal to or more than the number of the measurement point groups M1 to Mj. For example, the number of the plurality of design value point groups K1 to Ki is preferably set to 50 or more, or to be determined according to the measurement pitch W.
誤差算出部44は、設計値設定部42で設定した非オフセット部の測定用設計値と非オフセット部の形状測定値から、非オフセット部の形状誤差を算出する。この非オフセット部の形状誤差は、非オフセット部の形状測定値と非オフセット部の測定用設計値との差分処理により、得られる。また、誤差算出部44は、設計値設定部42で設定したオフセット部の測定用設計値とオフセット部の形状測定値から、オフセット部の形状誤差を算出する。オフセット部の形状誤差の算出方法は、非オフセット部の形状誤差の算出方法と同様である。これらの形状誤差の算出にあたっては、上記のように、測定対象の配置状態に合わせて初期設計値を調整した測定用設計値を用いているため、測定対象Sのように回転非対称の形状を有する場合であっても、形状誤差を正確に算出することができる。
The
なお、図2に示すDカットレンズの場合であれば、非オフセット部のX方向の形状誤差については、図10に示すように、Xプラス側の形状誤差がXマイナス側の形状誤差とZ軸に関して対称でない回転非対称の形状誤差が得られる。また、非オフセット部のY方向の形状誤差についても、図11に示すように、一部が途切れた形状誤差が得られる。 In the case of the D-cut lens shown in FIG. 2, as to the shape error in the X direction of the non-offset portion, as shown in FIG. A rotationally asymmetric shape error that is not symmetric with respect to is obtained. Further, as for the shape error in the Y direction of the non-offset portion, as shown in FIG. 11, a partially cut shape error is obtained.
ここで、設計値設定部42で設定した測定用設計値ではなく、測定対象Sの配置状態に合わせずに、初期設計値のままで形状誤差を求めた場合には、図10で示した非オフセット部のX方向の形状誤差については、図12に示すように、形状誤差が小さくなってしまうことがある。また、図11で示した非オフセット部のY方向の形状誤差については、図13に示すように、測定対象Sの配置状態と形状誤差が混在して、本来の正しい形状誤差とならないことがある。
Here, when the shape error is obtained with the initial design value, not the measurement design value set by the design
次に、測定対象Sの形状誤差を算出する一連の流れについて、図14に示すフローチャートに沿って説明する。まず、初期設定シーケンスが行われる。走査シーケンス制御部20は、初期設定シーケンスに従って、測定子Pが回転対称部Saの表面上の初期位置に位置するように、XY可動ステージ14をXY方向に、又は形状測定部16をZ方向に移動させる。測定子Pが初期位置に接触したときに、初期設定シーケンスが完了する。
Next, a series of flows for calculating the shape error of the measurement target S will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, an initialization sequence is performed. The scanning
次に、回転対称部走査シーケンスが行われる。走査シーケンス制御部20は、回転対称部走査シーケンスに従って、測定子Pが回転対称部Saの表面上を測定ピッチWで走査するように、XY可動ステージ14を移動させる。測定子Pによる回転対称部Saの走査に従って、形状測定部16から回転対称部Saの形状測定値が出力される。測定子Pの走査はX方向とY方向に行われるため、形状測定部16から、回転対称部SaのX方向の形状測定値と回転対称部SaのY方向の形状測定値が演算処理部22に出力される。
Next, a rotationally symmetric scanning sequence is performed. The scanning
回転対称部測定シーケンスが完了した後は、配置状態取得ステップが行われる。配置状態取得部40は、予め定められた測定対象Sの形状に関する初期設計値と回転対称部Saの形状測定値とを比較し、この比較の結果から得られる測定対象Sの配置状態を取得する。
After the completion of the rotationally symmetric part measurement sequence, an arrangement state acquisition step is performed. The arrangement
配置状態取得ステップが完了した後は、非オフセット部走査シーケンスが行われる。走査シーケンス制御部20は、非オフセット部走査シーケンスに従って、測定子Pが測定対象Sの非オフセット部の表面上を測定ピッチWで走査するように、XY可動ステージ14を移動させる。測定子Pによる非オフセット部の走査に従って、形状測定部16から非オフセット部の形状測定値が出力される。測定子Pの走査はX方向とY方向に行われるため、形状測定部16からは、非オフセット部のX方向の形状測定値と非オフセット部のY方向の形状測定値が、演算処理部22に出力される。
After the arrangement state obtaining step is completed, a non-offset portion scanning sequence is performed. The scanning
非オフセット部走査シーケンスが完了した後は、非オフセット部の形状誤差算出ステップが行われる。設計値設定部42は、測定対象Sの形状に関する初期設定値と測定対象Sの配置状態に基づいて、測定対象Sの配置状態における非オフセット部の測定用設計値を設定する。次に、誤差算出部44は、非オフセット部の測定用設計値と非オフセット部の形状測定値から、非オフセット部の形状誤差を算出する。算出した結果は、グラフなどにより、モニタ60に表示される。
After the non-offset part scanning sequence is completed, a non-offset part shape error calculation step is performed. The design
非オフセット部の形状誤差算出ステップが完了した後は、オフセット部走査シーケンスが行われる。走査シーケンス制御部20は、オフセット部走査シーケンスに従って、まず、測定子Pが光軸中心CLから距離Dだけオフセットされるように、XY可動ステージ14を移動させる。次に、走査シーケンス制御部20は、測定子Pが測定対象Sのオフセット部の表面上を測定ピッチWで走査するように、XY可動ステージ14を移動させる。測定子Pによるオフセット部の走査に従って、形状測定部16からオフセット部の形状測定値が出力される。測定子Pの走査はX方向とY方向に行われるため、形状測定部16からは、オフセット部のX方向の形状測定値とオフセット部のY方向の形状測定値が、演算処理部22に出力される。
After the step of calculating the shape error of the non-offset portion is completed, an offset portion scanning sequence is performed. The scanning
オフセット部走査シーケンスが完了した後は、オフセット部の形状誤差算出ステップが行われる。設計値設定部42は、測定対象Sの形状に関する初期設定値と測定対象Sの配置状態に基づいて、測定対象Sの配置状態におけるオフセット部の測定用設計値を設定する。次に、誤差算出部44は、オフセット部の測定用設計値とオフセット部の形状測定値から、オフセット部の形状誤差を算出する。算出した結果は、グラフなどにより、モニタ60に表示される。なお、以上の図14に示すような、測定対象Sの形状誤差を算出する一連のステップは、演算処理部22で実行可能な形状測定プログラムとして、演算処理部22内のハードディスク等の記憶部に記憶されている。
After the offset portion scanning sequence is completed, a step of calculating a shape error of the offset portion is performed. The design
なお、上記実施形態では、回転対称部Saの形状測定値から、測定対象Sの配置状態を算出しているが、配置状態の算出精度向上させるために、回転対称部走査シーケンスでは、次のような処理を行ってもよい。例えば、図15に示すように、回転対称部Saを測定子Pで走査する際、光軸中心CLを通る第1走査ラインSc1だけでなく、光軸中心CLからYプラス方向に距離D1だけオフセットした第2走査ラインSc2、光軸中心CLからYマイナス方向に距離D2だけオフセットした第3走査ラインSc3の合計3ラインで測定子Pを走査して、各走査ラインにおいて形状測定値を取得する。 In the above embodiment, the arrangement state of the measurement target S is calculated from the shape measurement value of the rotationally symmetric part Sa. However, in order to improve the calculation accuracy of the arrangement state, the rotationally symmetric part scanning sequence is as follows. May be performed. For example, as shown in FIG. 15, when scanning the rotationally symmetric portion Sa with the tracing stylus P, not only the first scan line Sc1 passing through the optical axis center CL, but also a distance D1 in the Y plus direction from the optical axis center CL. The tracing stylus P is scanned by a total of three lines of the second scanning line Sc2 and the third scanning line Sc3 offset by the distance D2 in the Y minus direction from the optical axis center CL, and a shape measurement value is acquired in each scanning line.
そして、第1走査ラインSc1の形状測定値と初期設計値との比較により、測定対象Sの仮の第1配置状態を取得し、第2走査ラインSc2の形状測定値と初期設計値との比較により、測定対象Sの仮の第2配置状態を取得し、第3走査ラインSc3の形状測定値と初期設計値との比較により、測定対象の仮の第3配置状態を取得する。そして、これら仮の第1〜第3配置状態を平均化することにより、測定対象Sの配置状態を求める。例えば、配置状態の一つである傾き量については、第1走査ラインSc1について仮の傾き量β1を取得し、第2走査ラインSc2について仮の傾き量β2を取得し、第3走査ラインSc3について仮の傾き量β3を取得する。そして、これら仮の傾き量β1、β2、β3を平均化して、測定対象Sの傾き量βを正式に求める。なお、3つの走査ラインから形状測定値を取得しているが、配置状態の算出精度を上げるためには、3以上の走査ラインを走査して、3以上の形状測定値を取得することが好ましい。 Then, by comparing the shape measurement value of the first scan line Sc1 with the initial design value, a temporary first arrangement state of the measurement target S is obtained, and the shape measurement value of the second scan line Sc2 is compared with the initial design value. As a result, the temporary second arrangement state of the measurement target S is acquired, and the provisional third arrangement state of the measurement object is acquired by comparing the shape measurement value of the third scan line Sc3 with the initial design value. Then, by averaging the provisional first to third arrangement states, the arrangement state of the measurement target S is obtained. For example, as for the tilt amount, which is one of the arrangement states, a temporary tilt amount β1 is obtained for the first scan line Sc1, a temporary tilt amount β2 is obtained for the second scan line Sc2, and a temporary tilt amount β2 is obtained for the third scan line Sc3. The temporary inclination amount β3 is obtained. Then, the temporary inclination amounts β1, β2, and β3 are averaged to formally determine the inclination amount β of the measurement target S. Although shape measurement values are acquired from three scanning lines, it is preferable to scan three or more scanning lines and acquire three or more shape measurement values in order to increase the calculation accuracy of the arrangement state. .
なお、上記実施形態では、測定子Pは一定の走査速度で測定対象Sを走査しているが、測定対象Sの形状は勾配が急になったり、緩やかになったりするため、勾配に応じて測定子Pの走査速度を変更してもよい。この場合、演算処理部22に、図16に示すように、測定対象Sの形状の勾配を算出するための勾配算出部70と、勾配算出部70で算出した勾配に従って測定子Pの走査速度を設定する走査速度設定部72が設けられる。
In the above-described embodiment, the tracing stylus P scans the measurement target S at a constant scanning speed. However, the shape of the measurement target S has a steep or gentle gradient. The scanning speed of the tracing stylus P may be changed. In this case, as shown in FIG. 16, the
勾配算出部70は、で設定された非オフセット部の測定用設計値又はオフセット部の測定用設計値から、複数の設計用点群を取得する。そして、勾配算出部70は、複数の設計用点群から測定対象Sの勾配を算出する。走査速度設定部72は、測定子Pの走査速度が、測定対象Sの勾配に応じて異なるように設定する。例えば、図17に示すように、測定対象Sの勾配が緩やかな場合には走査速度を速くする一方、測定対象Sの勾配が急な場合には、走査速度を遅くする。走査シーケンス制御部20は、走査速度設定部72で設定した走査速度に従って、XY可動ステージ14を移動させる。これにより、測定子Pは、測定対象Sの勾配に応じて設定された測定速度で、測定対象Sを走査する。
The
なお、上記実施形態では、回転対称部走査シーケンスにおいて、測定子Pにより回転対称部SaをX方向に走査する距離LSxとY方向に走査する距離LSyは同じにしているが(図4参照)、測定対象SはX方向の長さLxはY方向の長さLyよりも大きいため、図18に示すように、X方向に走査する距離LSxをY方向に走査する距離LSyよりも長くしてもよい。ただし、この場合、X方向に走査する範囲が回転対称部Saに入っていることが好ましい。 In the above embodiment, the distance LSx for scanning the rotationally symmetric portion Sa in the X direction and the distance LSy for scanning in the Y direction with the tracing stylus P in the rotationally symmetrical portion scanning sequence are the same (see FIG. 4). Since the length Lx of the measurement target S in the X direction is larger than the length Ly in the Y direction, as shown in FIG. 18, even if the distance LSx for scanning in the X direction is longer than the distance LSy for scanning in the Y direction. Good. However, in this case, it is preferable that the range scanned in the X direction falls within the rotationally symmetric portion Sa.
上記実施形態において、配置状態取得部40、設計値設定部42、誤差算出部44など演算処理部22で各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。各種のプロセッサには、ソフトウエア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
In the above embodiment, a hardware structure of a processing unit (processing unit) that executes various types of processing in the
1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合せ(例えば、複数のFPGAや、CPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウエアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。 One processing unit may be configured by one of these various processors, or configured by a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). May be done. Further, a plurality of processing units may be configured by one processor. As an example of configuring a plurality of processing units with one processor, first, as represented by a computer such as a client or a server, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software; There is a form in which this processor functions as a plurality of processing units. Second, as represented by a system-on-chip (System On Chip: SoC), a form using a processor that realizes the functions of the entire system including a plurality of processing units with one IC (Integrated Circuit) chip. is there. As described above, the various processing units are configured using one or more of the various processors described above as a hardware structure.
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路(circuitry)である。 Furthermore, the hardware structure of these various processors is more specifically an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.
10 形状測定装置
12 基台
14 XY可動ステージ
14a X可動ステージ
14b Y可動ステージ
16 形状測定部
18 操作部
20 走査シーケンス制御部
22 演算処理部
23 コラム
24 アーム
30 非オフセット部
30a 断面
32 オフセット部
32a 断面
40 配置状態取得部
42 設計値設定部
44 誤差算出部
50 曲線
52 曲線
60 モニタ
70 勾配算出部
72 走査速度設定部
Claims (15)
測定子を前記測定対象に接触させた状態で、前記測定子と前記測定対象の相対位置を変えながら、前記測定子により前記測定対象の表面を特定の測定ピッチで走査することにより、前記測定対象の形状測定値を取得する形状測定部と、
前記回転対称部を前記測定子で走査して、前記回転対称部の形状測定値を取得する回転対称部走査シーケンスと、前記測定対象を前記測定子で走査して、前記測定対象の形状測定値を取得する測定走査シーケンスを行う走査シーケンス制御部と、
前記回転対称部の形状測定値から、前記測定対象の配置状態を取得する配置状態取得部と、
前記測定対象の配置状態における前記測定対象の測定用設計値と前記測定対象の形状測定値との誤差を算出する誤差算出部とを備える形状測定装置。 A shape measuring device that measures the shape of a rotationally asymmetric measurement target including a rotationally symmetric portion that is rotationally symmetric with respect to the optical axis center,
In a state where the measuring element is in contact with the measuring object, the surface of the measuring object is scanned at a specific measuring pitch by the measuring element while changing the relative position of the measuring element and the measuring object, whereby the measuring object A shape measurement unit that obtains a shape measurement value of
Scanning the rotationally symmetric portion with the tracing stylus, a rotationally symmetric portion scanning sequence to obtain a shape measurement value of the rotationally symmetric portion, and scanning the measurement object with the tracing stylus, the shape measurement value of the measurement object A scanning sequence control unit that performs a measurement scanning sequence to obtain
From the shape measurement value of the rotationally symmetric part, an arrangement state acquisition unit that acquires the arrangement state of the measurement target,
A shape measuring apparatus comprising: an error calculating unit that calculates an error between a measurement design value of the measurement target and a shape measurement value of the measurement target in an arrangement state of the measurement target.
前記配置状態取得部は、各走査ラインにおける回転対称部の形状測定値と前記回転対称部の初期設計値とを比較して得られる複数の比較結果に基づいて、前記測定対象の配置状態を取得する請求項2記載の形状測定装置。 The scanning sequence control unit scans a plurality of scan lines provided at different positions in the rotationally symmetric part, to obtain a shape measurement value of the rotationally symmetric part for each scan line,
The arrangement state acquisition unit acquires the arrangement state of the measurement target based on a plurality of comparison results obtained by comparing a shape measurement value of the rotationally symmetric part in each scan line and an initial design value of the rotationally symmetric part. The shape measuring device according to claim 2.
前記誤差算出部は、前記測定対象の配置状態における前記オフセット部の測定用設計値と前記オフセット部の形状測定値との誤差を算出する請求項1ないし4いずれか1項記載の形状測定装置。 The measurement scanning sequence includes an offset section scanning sequence of scanning the offset section of the measurement target offset from the optical axis center by a distance D with the tracing stylus to obtain a shape measurement value of the offset section. ,
The shape measurement device according to claim 1, wherein the error calculation unit calculates an error between a design value for measurement of the offset unit and a shape measurement value of the offset unit in the arrangement state of the measurement target.
前記誤差算出部は、前記オフセット部の測定用設計値と前記オフセット部の形状測定値との誤差を算出する請求項5または6記載の形状測定装置。 From a preset initial design value of the measurement target and the arrangement state of the measurement target, a design value setting unit that sets a measurement design value of the offset unit in the arrangement state of the measurement target,
The shape measurement device according to claim 5, wherein the error calculation unit calculates an error between a design value for measurement of the offset unit and a shape measurement value of the offset unit.
前記走査シーケンス制御部は、前記測定子を、前記測定対象の勾配に応じて設定された走査速度で走査させる請求項8または9記載の形状測定装置。 A gradient calculating unit that calculates a gradient of the measurement target from the plurality of design value point clouds,
The shape measuring apparatus according to claim 8, wherein the scanning sequence control unit causes the tracing stylus to scan at a scanning speed set according to a gradient of the measurement target.
形状測定部が、測定子を前記測定対象に接触させた状態で、前記測定子と前記測定対象の相対位置を変えながら、前記測定子により前記測定対象の表面を特定の測定ピッチで走査することにより、前記測定対象の形状測定値を取得するステップと、
走査シーケンス制御部が、前記回転対称部を前記測定子で走査して、前記回転対称部の形状測定値を取得する回転対称部走査シーケンスと、前記測定対象を前記測定子で走査して、前記測定対象の形状測定値を取得する測定走査シーケンスを行うステップと、
配置状態取得部が、前記回転対称部の形状測定値から、前記測定対象の配置状態を取得するステップと、
誤差算出部が、前記測定対象の配置状態における前記測定対象の測定用設計値と前記測定対象の形状測定値との誤差を算出するステップとを備える形状測定方法。 A shape measurement method for measuring the shape of a rotationally asymmetric measurement target including a rotationally symmetric portion that is rotationally symmetric with respect to the optical axis center,
The shape measuring unit scans the surface of the measurement object at a specific measurement pitch with the measurement element while changing the relative position of the measurement element and the measurement object while the measurement element is in contact with the measurement object. By acquiring a shape measurement value of the measurement object,
A scanning sequence control unit scans the rotationally symmetrical part with the tracing stylus, and a rotationally symmetrical part scanning sequence for acquiring a shape measurement value of the rotationally symmetrical part, and scans the measurement target with the tracing stylus, Performing a measurement scan sequence to obtain a shape measurement value of the measurement target;
An arrangement state acquiring unit, from the shape measurement value of the rotationally symmetric part, acquiring the arrangement state of the measurement target,
An error calculating unit that calculates an error between a design value for measurement of the measurement target and a shape measurement value of the measurement target in an arrangement state of the measurement target.
コンピュータに、
形状測定部が、測定子を前記測定対象に接触させた状態で、前記測定子と前記測定対象の相対位置を変えながら、前記測定子により前記測定対象の表面を特定の測定ピッチで走査することにより、前記測定対象の形状測定値を取得するステップと、
走査シーケンス制御部が、前記回転対称部を前記測定子で走査して、前記回転対称部の形状測定値を取得する回転対称部走査シーケンスと、前記測定対象を前記測定子で走査して、前記測定対象の形状測定値を取得する測定走査シーケンスを行うステップと、
配置状態取得部が、前記回転対称部の形状測定値から、前記測定対象の配置状態を取得するステップと、
誤差算出部が、前記測定対象の配置状態における前記測定対象の測定用設計値と前記測定対象の形状測定値との誤差を算出するステップとを実行させるための形状測定プログラム。 A shape measurement program for measuring the shape of a rotationally asymmetric measurement target including a rotationally symmetric portion that is rotationally symmetric with respect to the optical axis center,
On the computer,
The shape measuring unit scans the surface of the measurement object at a specific measurement pitch with the measurement element while changing the relative position of the measurement element and the measurement object while the measurement element is in contact with the measurement object. By acquiring a shape measurement value of the measurement object,
A scanning sequence control unit scans the rotationally symmetrical part with the tracing stylus, and a rotationally symmetrical part scanning sequence for acquiring a shape measurement value of the rotationally symmetrical part, and scans the measurement target with the tracing stylus, Performing a measurement scan sequence to obtain a shape measurement value of the measurement target;
An arrangement state acquiring unit, from the shape measurement value of the rotationally symmetric part, acquiring the arrangement state of the measurement target,
A shape measurement program for causing an error calculation unit to execute an error calculation step between a measurement design value of the measurement target and a shape measurement value of the measurement target in an arrangement state of the measurement target.
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