JPH04249752A - 被検体の光学的検査方法、被検体の光学的検査装置、および被検体の光学的検査用干渉計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被検体についての情報が
、カメラにより撮影されたパターンを用いて生起するよ
うにし該パターンをデータ点のラスタの形で評価し得る
ため、上記データ点に対して複数位相値をモジュロ（ｍ
ｏｄｕｌｏ）２πで計算して１つの位相像にまとめ更に
、当該位相像の隣接するデータ点の位相値の差を形成し
、モジュロ（ｍｏｄｕｌｏ）２π表示するように被検体
の光学的検査方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体の光学的検査のため著しく多くの
異なる方法、手法が公知である。上記干渉計測は上記手
法の一群を成す。

【０００３】干渉計による表面検査のため対象物表面に
て反射された光波、及び基準表面にて反射された光波が
干渉性の生じ得るように（可干渉に）重畳される。基準
面からの対象物表面の偏差についての情報の含まれてい
る明るさ（輝度）パターンが生じる。上記輝度（明るさ
）パターンはカメラにより撮影される。

【０００４】干渉計検査はまた透過においても行なわれ
る。このために光ビームが測定−及び基準ビームに分け
られる。測定ビームはトランスペアレント（透明）な被
検体を透過する。それにひきつづいて、両ビーム路がや
はり可干渉に重畳される。再び、カメラにより撮影され
る輝度パターンが形成される。

【０００５】輝度パターンの像からはカメラ画像の各点
において、各輝度に属する各位相値が計算され、１つの
位相像にまとめられる。上記位相値の計算のためには多
数の種々の手法も公知である。それらの手法の一部及び
それらの利点、欠点についての良好な展望、概説がＢ．
Ｄｏｅｒｂａｎｄ、シュトゥットガルト大学、１９８６
年の論文に記載、掲載されている。

【０００６】干渉（に係わる）関係式の周期性のため、
１つの輝度に所属する位相値がたんに常に数値２πの整
数倍を除いて、つまり、モジュロ２πで計算され得る。 上記の未知の整数倍を零（０）に等しくセットすると、
下記の前提条件のもとでも、位相像において所謂跳躍個
所（位相のとび）が生じる、即ち、被検体表面が連続的
であるとの前提条件のもとでも、上記跳躍個所が生じる
。上記の跳躍個所では隣接せる点の計算される位相値の
差が、大きさの点で、数値πより大である。被検体表面
の輪郭の測定のため、ないし、基準体からの被検体の偏
差の測定のため、整数倍の検出測定、所謂跳躍（位相の
とび）個所回避（除去）が必要である。

【０００７】跳躍個所回避（除去）のための公知方法が
下記文献に記載されている（Ｋ．Ｉｔｏｈ，記述ｉｎ　
　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｏｐｔｉｃｓ，２１，２４７０，
（１９８２）），従って、先ず、カメラ画像の隣接点の
位相値の差が計算される。サンプリング定理に従って、
上記差は大きさの点でπより大でなければならず、その
結果慥かに当該差がπより大である跳躍個所は一義的に
識別され得る。その場合、当該跳躍個所にて当該差に屡
々数値２πが加算され、ないしそれから差引かれ、ここ
において上記跳躍（位相のとび）個所除去の図られた位
相値の差が−πと＋πとの間にあるように上記加算ない
し差引がなされる。要するに、上記差はｍｏｄｕｌｏ　
２π表示される。当該位相像について上記のｍｏｄｕｌ
ｏ　２π表示された、位相値の差の積分により、跳躍（
位相のとび）個所の除去された位相（特性図）カルテが
得られる。要するに、上記位相（特性図）カルテの位相
値の場合、数値２πの整数倍が定まっており、基準面か
らの対象物表面の偏差ないし基準体からの被検体の偏差
が一義的に計算され得る。

【０００８】ドイツ（連邦共和国）特許出願公開公報第
３６００６７２号（ＤＥ−ＯＳ３６００６７２）及びヨ
ーロッパ特許出願公開公報第０２６２０３９号（ＥＰ−
ＯＳ０２６２０３９）からは縞パターンを対象物表面へ
投影照射し、投影照射された縞パターンをカメラで撮影
することが公知である。その場合対象物表面の輪郭によ
ってはカメラにより撮影された縞パターンの変形が生ぜ
しめられる。カメラ画像の評価が干渉計測定により生ぜ
しめられた輝度パターンの評価に類似して行なわれる。 上記評価においては先ずカメラ画像の各点にて輝度から
縞パターンの位相値が計算されるのである。計算された
複数位相値は１つの位相像にまとめられる。この位相像
も跳躍個所を有する、それというのはやはり上記位相値
はたんに数値２πの整数倍を除いてしか計算され得ない
からである。

【０００９】統計的誤差（これは例えばカメラのデテク
タノイズ又はビーム路中の乱流空気の影響により惹起さ
れる）は数多くの個別測定に亘っての平均化により低減
され得る。跳躍個所回避（除去）前での位相値の平均化
は不可能である、それというのは平均化の後跳躍個所は
もはや除去（回避）され得ないからである。その理由な
いし根拠は平均化後サンプリング定理はもはや跳躍個所
の識別のために用いられ得ないことによる。従って、上
記の引用されたＫ．Ｉｔｏｈの論文中においては跳躍個
所の関与しないようにされた（除去された）位相（特性
図）カルテについて平均化することが必要視されている
。

【００１０】跳躍個所の除かれた位相（特性図）カルテ
の計算、すなわち、跳躍個所回避（除去）の動作は比較
的時間を要するプロセスである、それというのは位相像
の各点に対して、少なくとも１つの積分が行なわれるべ
きであるからである。差当り計算された位相値が、位相
像の種々の点においてさらにそれの相互間の整合一致性
についてしらべられるようにすれば（ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏ
ｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．１（１９８７）にて
記載されたように）、跳躍個所回避（除去）の際の上述
の計算コストはなお一層大のものとなる。上記所要時間
は平均化の際、平均化の係わる位相像の数に比例する。 従って統計的誤差の著しい低減のためには著しく長い測
定−ないし計算時間が甘受されねばならない、それとい
うのは統計的誤差は公知のように平均化された位相像の
数の平方根に逆比例するからである。

【００１１】

【発明の目的】本発明の目的ないし課題とするところは
、できるだけ短かい測定時間のもとで多数の位相像につ
いての平均化を可能にする冒頭に述べた形式の方法及び
装置を提供することにある。

【００１２】

【発明の構成】上記課題は本発明によれば次のように解
決される、即ちひきつづいての評価の前に複数の位相像
の隣接せるデータ点の位相値のｍｏｄｕｌｏ（モジュロ
）２π表示された差を加算し該加算された差を用いて当
該のひきつづいての計算上の評価を行なうのである。

【００１３】要するに、公知方法と異なって、複数の位
相像から計算された位相値が各データ点において跳躍個
所回避（除去）の後加算されるのではない。寧ろ、複数
の位相像の夫々隣接せるデータ点の位相値のｍｏｄｕｌ
ｏ　２π表示された差が計算されるのである。従って、
当該位相（特性図）カルテの計算のための時間のかかる
跳躍個所回避（除去）の動作操作は平均化の係わる（行
なわれる）位相像の数に無関係に、唯１度行なわれさえ
すればよい。

【００１４】上記位相値の差の加算はビデオリアルタイ
ムで行なわれ得る。跳躍（位相のとび）個所回避（除去
）が一層緩慢に行なわれるので、多くの位相像について
の差は測定時間全体を著しく増大させずに加算され得る
。跳躍個所除去のためには当該位相差の加算された差が
データ点のラスタについて積分される。

【００１５】有利には跳躍個所回避（除去）が行なわれ
た後、当該積分値は各データ点にて、加算された位相像
の数により正規化される。その場合、上記位相（特性図
）カルテからは加算された位相像の数に無関係に対象物
表面の適正な輪郭が検出され、また、正規化の際生じる
丸め誤差が伝播され得ないことが確保される。

【００１６】カメラにより撮影されたパターンがインタ
ーフェログラムである際に本発明の方法が適用され得る
。測定ビームは被検体の表面にて反射されたものであっ
てもよいしまた、透明な被検体を通して透過されたもの
であってもよい。

【００１７】然も、カメラにより撮影されたパターンは
被検体に投影照射される周期的輝度分布であってもよく
、この輝度分布は透過又は拡散反射でカメラにより撮影
される。

【００１８】更に、カメラは唯１つの行に沿ってのみな
らず、多数の行に沿ってもパターンを撮影できる。但し
、本発明の方法の適用により得られる時間の節減は後者
の場合において２次元画像が記録される際著しくより大
になる、それというのは評価さるべきデータ点の数が同
様に著しくより大であるからである。

【００１９】カメラがパターンを多数の行に沿って撮影
する場合は評価はデータ点の２次元のラスタ上で行なわ
れる。その場合、行方向で隣接せるデータ点の位相値の
差のみならず、列方向で隣接するデータ点の位相値の差
が形成され、そのつどｍｏｄｕｌｏ　２π表示される。 この過程は位相像所望の数に相応して繰返され、その際
、行方向及び列方向で隣接するデータ点の位相値のｍｏ
ｄｕｌｏ　２π表示された差は夫々相応のそれまでの（
先行の）値に加算される。その場合それらの位相値は夫
々の位相像から計算される。

【００２０】その場合位相（特性図）カルテの計算のた
め位相値のそのような加算された差についての変位量（
距離）積分値が計算され、上記変位量積分値の値が加算
されたカメラ画像の数により除算される。

【００２１】上記位相値の差の加算又は平均化は基本的
にコンピュータにてプログラムにより行なわれ得る。

【００２２】本発明の方法の実施のためのハードウエア
的なデジタル電子装置が特に有利である。この装置は著
しく高い速度という特徴点がある。

【００２３】そのようなハードウエア的な装置構成はラ
イン（行）カメラを有し、このカメラは直線に沿っての
パターンを検出撮影する。各データ点におけるカメラの
出力信号は所定周波で読出され、デジタル化される。そ
れらのデジタル化出力信号から位相値が形成され、この
位相値は差動回路の両入力側に供給される。上記差動回
路の両入力側の１つにおいて遅延線路が設けられており
、この遅延線路は上記入力側に供給される信号を出力周
波の１周期だけ遅延させる。上記の遅延によっては隣接
せるデータ点の位相値が相互に減算されるようになる。 上記差のｍｏｄｕｌｏ−２π−演算はハードウエア的に
次のようにして実現され得る、即ち、差動回路の出力信
号が入力信号と同じデータ幅を有するようにして実現さ
れ得る。差動回路の出力信号は加算器の１つの入力側に
てのみ、比較的大きなデータ幅に変換される。上記加算
器は位相値のｍｏｄｕｌｏ　２π表示された差を、既に
画像メモリ中に記憶された差に加える。当該和は再び画
像メモリ中に記憶される。

【００２４】上記位相値のｍｏｄｕｌｏ　２π表示され
た差が所望の位相像に加算された後、上記位相値は積分
プロセスによりコンピュータにて求められ、位相（特性
図）カルテの形でモニタ上に表示される。

【００２５】カメラがパターンの２次元画像を撮影する
場合、差動回路、加算器、画像メモリは夫々２重に設け
られるべきである。第２差動回路は列方向に隣接せるデ
ータ点の位相値を相互に差引く。第２加算器は列方向に
隣接せるデータ点の位相値のｍｏｄｕｌｏ　２π表示さ
れた差を、既に第２画像メモリにて記憶された差に加え
る。当該和は再び第２画像メモリ中に記憶される。

【００２６】差動回路及び加算器は有利に算術−論理−
ユニットから成る。

【００２７】次に図示の実施例を用いて本発明を詳細に
説明する。

【００２８】

【実施例】図１の装置構成はレーザ１を有しこのレーザ
のレーザビーム２はテレスコープ（望遠レンズ）３にて
拡開される。ビームスプリッタ４は上記の拡開されたレ
ーザビームを測定ビーム路５と基準ビーム路６とに向け
る。被検体表面７にて反射された、測定ビーム路５の光
、及び、基準ミラー８にて反射された、基準ビーム路６
の光が、ビームスプリッタ４によりＣＣＤカメラ９のセ
ンサ９ａに向けられる。このカメラセンサ９ａは被検体
表面７にて反射された測定ビーム路の光及び基準面８に
て反射された基準ビーム路の光のインターフェログラム
を検出作成する。このインターフェログラム中には被検
体表面の、基準面からの偏差についての情報かが含まれ
ている。

【００２９】基準ミラー８は空間搬送周波ｆｏの発生の
ため小さな角度εだけ傾斜して基準ビーム路６中に配置
されている。その場合インターフェログラムの光強度Ｉ
（ｘ，ｙ）は下記の干渉関係式によって定められる。

【００３０】Ｉ（ｘ，ｙ）＝ａ（ｘ，ｙ）＋ｂ（ｘ，ｙ
）ｃｏｓ（２πｆｏｘ＋ｗ（ｘ，ｙ））その場合、ａ（
ｘ，ｙ）は装置固有の“均等成分”（一定成分）を表わ
し、これは例えば散乱光（分散光）、レーザ光ビーム２
のプロフィールの非均一性、又はカメラセンサ９ａの局
所（位置）依存の感度により惹起される。被検体表面７
及び基準ミラー８の、横方向で異なる反射性が位置（局
所）依存の変調（度）ｂ（ｘ，ｙ）によって表わされ、
ｗ（ｘ，ｙ）は被検体表面７の輪郭に属する位相値を表
わす。量ないし大きさ（ｄ）を有する輪郭により位相値
の変化 Δｗ＝４πｄ／λ 但し、λはレーザ１の波長、が生ぜしめられる。

【００３１】当該位相値ｗ（ｘ，ｙ）は空間的フーリエ
変換方式（これは上に引用されたＢ．Ｄｏｅｒｂａｎｄ
の論文により説明されている）に従って、当該位相像の
各点に対して計算され、１つの位相像にまとめられる。

【００３２】上記位相値は他の方式、例えば、同様にＤ
ｏｅｒｂａｎｄにより記載された“Ｐｈａｓｅ−ｓｔｅ
ｐｐｉｎｇ　　ｉｍ　　Ｚｅｉｔｂｅｒｅｉｃｈ”−（
時間領域内の位相−前進段階付け）−方式によっても計
算され得る。その場合、複数のカメラ像（それらの像の
撮影間に基準ミラー８が夫々光学軸に平行にずらされる
）から、１つの位相像が生ぜしめられる。上記方式はそ
れにより幾らかより緩慢であるが、比較的高い精度が得
られる。

【００３３】干渉関係式の２π−周期性に基づきインタ
ーフェログラムの光強度Ｉ（ｘ，ｙ）から、位相値ｗ（
ｘ，ｙ）がただ数値２πの整数倍を除いて求められ得る
。より精確に云えば、計算される位相値は−πとπとの
間に位置する。或個所（位置）における２つの反射部分
光ビーム路５，６間の位相差が数値πを越えると、計算
された位相像が当該個所にて次のような跳躍的変化個所
ないし跳躍個所（位相のとびの個所）を有する、即ち、
位相像の隣接せる点個所の各位相値ｗ（ｘ，ｙ）の差が
πより大である跳躍個所を有する。

【００３４】図２に示された装置構成はコンデンサレン
ズ１２を有しこれは光源１１の光から平行なビーム路１
５を有する。平行な光ビーム１３はコサイン状の透過特
性を有する格子（グリッド）１４を透過する。格子１４
を介する空間的変調空間光ビームは空間周波フィルタ１
５を介してテレセントリックに被検体表面１６の垂直線
（法線）ｎに対して角度αをなして被検体表面１６に投
影照射される。

【００３５】カメラ１８は対象物表面１６に照射投影さ
れた輝度パターンの像をテレセントリックな受信光学系
１７を介して被検体表面１６に対して垂直方向に撮影す
る。

【００３６】被検体表面１６の輪郭によっては輝度パタ
ーンの変形が生ぜしめられる、即ち、被検体表面１６の
形状に応じて、同じ光強度の点がカメラ１８上で比較的
に大又は比較的に小の距離間隔を有する。上記変形の強
さ（大きさ）は縞パターンの入射方向と被検体表面１６
の垂直線ｎとの角度αに依存する。

【００３７】カメラ１８により撮影された像は面垂直線
（法線ｎ）に対して平行な方向への被検体の移動の際輪
郭平面間隔ｈの整数倍は変化しない。従って、この場合
も、カメラ像の評価の際被検体表面１６の輪郭は輪郭平
面間隔ｈの平面の整数倍を除いて検出され得る。干渉計
測定に類似して、深度（奥行）ｈの被検体表面１６の輪
郭に、縞フェーズ（位相） Δｗｓ＝２πＤ／ｈ を対応付ける。上記縞フェーズ（位相）は干渉計測定に
おけるように、やはりたんに数値２πの整数倍を除いて
、カメラ１８の像から計算され得る。

【００３８】図３の装置構成はＣＣＤ−カメラ２０を有
し、このカメラは図１又は図２の装置構成により生ぜし
められたパターンを、（ａ×ｂ）のデータ点（Ｐ（ｉ，
ｊ））の２次元ラスタ上にて撮像する。その場合（ａ）
は当該センサの列の数、（ｂ）はカメラのセンサの行の
数である。カメラは全部で５１２行と５１２列を有して
いるが、ここではたんに４行と４列のみを示してある。 データ点（ｐ（ｉ，ｊ））にて測定された強度値が、Ａ
−Ｄ変換器２１にて夫々８ビット−データ幅にデジタル
化される。

【００３９】デジタル化された強度値からは空間的フー
リエ変換方式により計算機（コンピュータ）ユニット２
２にて所属の位相値が、数値２πの整数倍を除いて計算
される。それら位相値はすべて間隔−πと＋π・（１−
１／１２８）内にある。フーリエ変換方式は例えば上に
引用したＢ．Ｄｏｅｒｂａｎｄの論文に記載されている
。従ってそれについて詳述する必要はない。

【００４０】計算ユニット２２にて計算された、カメラ
の各データ点（Ｐ（ｉ，ｊ））の位相値ｗ（Ｐ（ｉ，ｊ
））は中間メモリ２３中に位相像として記憶される。 中間メモリ２３は固定周波数（これは同期化ユニット２
４により定められている）で直列的に読出される。

【００４１】中間メモリ２３中に記憶された位相値ｗ（
Ｐ（ｉ，ｊ））は第１の算術論理ユニット（ＡＬＵ）２
６の両入力側に供給される。上記ＡＬＵは差動回路とし
て設計されている、即ち、２つの入力信号間の差を形成
する。

【００４２】第１ＡＬＵ２６の両入力側のうちの１つに
おいて遅延線路２５が設けられており、それの遅延作用
（量）は同期化ユニット２４によって定められた周波の
丁度１つの周期の大きさである。上記の第１のＡＬＵ２
６は従ってカメラの同一行の２つの隣接するデータ点（
Ｐ（ｉ，ｊ），Ｐ（ｉ＋１，ｊ））の位相値を減算する
。

【００４３】上記第１ＡＬＵ２６の出力信号は入力信号
と同じ８ビットのデータ幅で表示される。このことは数
学的意味で、上記第１ＡＬＵ２６により計算される差の
ｍｏｄｕｌｏ−２π−表示に相応する。即ち、当該差は
同様に−πとπ・（１−１／１２８）との間の値をとる
。第２ＡＬＵ２７の入力側における加算器においてはじ
めて上記差は１６ビット−データ幅に変換される。

【００４４】加算−ＡＬＵ２７の第２入力側には第１画
像メモリ２８の出力信号が供給される。それらの信号は
既に１６ビットのデータ幅を有する。第１の画像メモリ
２８は中間メモリ２３に同期して直列的に読出される。 加算−ＡＬＵ２７の出力信号は第１画像メモリ２８にて
再び１６ビット−データ幅で記憶される。

【００４５】第１のＡＬＵ２６に並列に、第３のＡＬＵ
３０が設けられており、この第３のＡＬＵ３０は同様に
差動回路として設けられており、それの両入力側には同
様に中間メモリ２３の出力信号が供給される。但し、上
記第３ＡＬＵ３０の入力側のうちの１つに遅延線路２９
が設けられており、それの遅延作用は同期化ユニット２
４により定められた周波の周期の丁度ａ倍である。その
場合、（ａ）はカメラ２０の１つの行におけるデータ点
数である。第３ＡＬＵ３０は従ってカメラ２０の同一列
の２つの相隣接せる点（Ｐ（ｉ，ｊ），Ｐ（ｉ，ｊ＋１
））の位相値の差を形成する。

【００４６】上記第３ＡＬＵの出力信号も、入力信号と
同じ８ビットのデータ幅で表示される。即ち、位相値の
計算された差も同様にｍｏｄｕｌｏ　２π表示され第４
ＡＬＵ３１の入力側の１つの別の加算器にて、１６ビッ
トデータ幅に変換される。

【００４７】第４ＡＬＵ３１の第２入力側には第２画像
メモリ３２の出力信号が供給される。それら信号は既に
１６ビットのデータ幅を有する。第２画像メモリ３２は
再び中間メモリ２３に同期して直列的に読出され、第４
ＡＬＵ３１の出力信号が再び１６ビットデータ幅で第２
画像メモリ３２中に記憶される。

【００４８】データ点Ｐ（ｉ，ｊ）に対応づけられた、
第１画像メモリ２８のメモリロケーションは当該データ
点Ｐ（ｉ，ｊ）及び同一行の隣接データ点（ｉ＋１，ｊ
）における各位相値間の差（カメラ２０の複数画像につ
いて加算された差）を含む。当該データ点Ｐ（ｉ，ｊ）
に配属対応付けられた、第２画像メモリ３２のメモリロ
ケーションは同数のカメラ２０画像について加算された
差、即ち、当該データ点Ｐ（ｉ，ｊ）及び同一列の隣接
列Ｐ（ｉ，ｊ＋１）における位相値間の差を含む。

【００４９】両加算器２７，３１において最初８ビット
データ幅にデジタル化された信号を１６ビットデータ幅
へ変換することにより上記装置構成を用いて、２５５ま
でのカメラ画像に亘っての平均化が、情報損失を来たさ
ずに可能である。統計的誤差はそれにより１／６　に低
減され得る。上記平均化はビデオリアルタイムで行なわ
れる、換言すれば、上記平均化は２５５のカメラ画像に
ついてほぼ１１ｓｅｃ継続する。

【００５０】両加算器２７，３１及び両画像メモリ２８
，３２が１６ビットより大のデータ幅に対して設計され
ている場合、当該統計的誤差の一層の低減が可能である
。２４ビットデータ幅へのそれらの構成部品、素子の設
計により、カメラ２０の２１６の画像についての平均化
が可能となる。その際上記統計的誤差は１／２５６　に
低減され得る。

【００５１】カウンタ３３は当該平均化の係わる位相像
の数をカウントする。上記平均化の終了後コンピュータ
３４は両画像メモリ２８，３２にて記憶されたデータを
読出し、変位量（距離）積分により唯１つの跳躍個所回
避（除去）を行なう。当該評価はデータ点の離散的（個
別）ラスタにて行なわれるので、各変位量（距離）積分
は加算値に相応する。コンピュータ３４により計算され
た最終的位相値が、位相像数により除算され、１つの位
相（特性図）カルテにまとめられる。この位相（特性図
）カルテはモニタ３５上にグラフィックに表示される。

【００５２】上記跳躍個所回避（防止）はほぼ２０ｓｅ
ｃの計算時間を要する。それにより、２５５のカメラ画
像についての平均化を含めての被検体表面の測定検出が
３１ｓｅｃ継続する。図１又は図２の光学的装置の高い
干渉計測定上の安定性が、たんに、最初の１１ｓｅｃ中
のみ要求される。即ち、当該カメラ画像が加算される最
初の１１ｓｅｃ中のみ要求される。これに対して、公知
方式（手法）は跳躍個所回避（除去）のための同じ計算
時間のもとで２５５×２０ｓｅｃ、即ちほぼ１１／２　
時間を要し、高い安定性が当該時間全体中確保されねば
ならない。

【００５３】上記の比較動作によっては本発明の装置構
成が生産プロセスにて感度の高い精確な連続順次チエッ
クに良好に統合化され得ることが明らかにされる。当該
被検体を他の被検体ととり替えるには跳躍個所回避（除
去）の行なわれる時間が既に利用され得る。その場合各
被検体に対する有効チエック持続時間が個別測定に必要
な時間と同じであるが、統計的誤差は個別測定に比して
係数１６だけ小さい。

【００５４】屡々カメラ画像の個別点における輝度パタ
ーンは過度に小さなコントラストを有する。その原因は
被検体の不都合な光学的特性（例えば局所的に強い散乱
）であり得る。その際、そのようなデータ点をマスキン
グすること、即ち、ひきつづいての評価の際考慮しない
ことが可能である。複数の位相像についての平均化の際
、すべての位相像にてマスキングされていないデータ点
のみを、終局的評価のため用いるべきである。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、できるだけ短かい測定
時間のもとで多数の位相像についての平均化を可能にす
る冒頭に述べた形式の方法及び装置を実現でき、当該位
相（特性図）カルテの計算のための時間のかかる跳躍個
所回避（防止）手段はそれについて平均化の行なわれる
位相像の数に無関係に一度行ないさえすればよいように
なり、多くの位相像の差は測定時間を増大させずに加算
され得るという効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】被検体表面の測定のための干渉計的測定装置構
成のビーム路の概念図である。

【図２】被検体表面上に投影照射されたパターンにより
被検体表面を測定する装置構成の概念図である。

【図３】カメラにより撮影された２次元パターンの評価
のためのハードウエア的デジタル電子装置のブロック接
続図である。

【符号の説明】 １　　　　レーザ ２　　　　レーザビーム ３　　　　テレスコープ ４　　　　スプリッタ ５　　　　測定ビーム路 ６　　　　基準ビーム路 ７　　　　被検体表面

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被検体（７；１６）についての情報が
   、カメラ（９；１８；２０）により撮影されたパターン
   を用いて生起するようにし該パターンをデータ点（Ｐ（
   ｉ））のラスタの形で評価し得るため、上記データ点（
   Ｐ（ｉ））に対して複数位相値をモジュロ（ｍｏｄｕｌ
   ｏ）２πで計算して１つの位相像にまとめ更に、当該位
   相像の隣接するデータ点（Ｐ（ｉ），Ｐ（ｉ＋１））の
   位相値の差を形成し、モジュロ（ｍｏｄｕｌｏ）２π表
   示するようにした被検体の光学的検査方法においてひき
   つづいての評価の前に複数の位相像の隣接せるデータ点
   （Ｐ（ｉ），Ｐ（ｉ＋１））の位相値のｍｏｄｕｌｏ（
   モジュロ）２π表示された差を加算しこの加算された差
   を用いて当該のひきつづいての計算上の評価を行なうこ
   とを特徴とする被検体の光学的検査方法。
2. 【請求項２】　　上記のひきつづいての評価のため上記
   の加算された差をコンピュータ（３４）中でデータ点の
   ラスタ（Ｐ（ｉ））を介して積分する請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】　　上記の加算された差の積分値を、上記
   の加算された位相像の数によって正規化する請求項２記
   載の方法。
4. 【請求項４】　　上記のカメラ（９）により撮影したパ
   ターンはインターフェログラムであるようにし、さらに
   、上記のカメラにより撮影されたパターンは対象物表面
   （７）にて、また、標準表面（６）にて反射された光の
   インターフェログラムであるようにした請求項１から３
   までのいずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】　　上記のカメラにより撮影されたパター
   ンは被検体（１６）に投影照射された周期的輝度分布で
   あるようにした請求項１から３までのいずれか１項記載
   の方法。
6. 【請求項６】　　上記のカメラ（２０）により撮影され
   たパターンはデータ点（Ｐ（ｉ，ｊ））の２次元のラス
   タであるようにし、更に、行方向で隣接せるデータ点（
   Ｐ（ｉ，ｊ），Ｐ（ｉ＋１，ｊ））の位相値の差のみな
   らず、列方向で隣接せるデータ点（Ｐ（ｉ，ｊ），Ｐ（
   ｉ，ｊ＋１））の位相値の差が形成され、そのつど、ｍ
   ｏｄｕｌｏ　２π表示され、更に、各データ点において
   複数位相像のｍｏｄｕｌｏ　２π表示された位相差が加
   算されるようにした請求項１から５までのいずれか１項
   記載の方法。
7. 【請求項７】　　パターンの撮影のためのカメラ（２０
   ）と、このカメラ（２０）の出力信号から上記パターン
   の位相値の計算のための計算機（コンピュータ）ユニッ
   ト（２２）と、隣接せるデータ点の各位相値の差の形成
   のための差動回路（２６）と、上記差動回路（２６）に
   より形成された位相値差の記憶のための画像メモリ（２
   ８）と、加算器（２７）とを有し、該加算器はデータメ
   モリ（２８）に記憶されている、第１位相像の各位相値
   の差と、上記差動回路（２６）により形成された、第２
   位相像の各隣接せるデータ点の差との和の形成のために
   用いられるものであることを特徴とする請求項１記載の
   方法を実施する装置。
8. 【請求項８】　　上記カメラ（２０）は２次元のセンサ
   面を有し、更に、列方向に隣接せるデータ点の位相値の
   差の形成のための第２差動回路（３０）が設けられてお
   り、更に、上記第２差動回路（３０）により形成された
   、当該位相値の差の記憶のための第２の画像メモリ（３
   ２）が設けられており、更に、上記第２画像メモリに記
   憶された、第１の位相像の位相値の差と、さらに別の１
   つの位相像の列方向に隣接するデータ点の、第２差動回
   路（３０）により形成された差との和を形成するための
   加算器（３１）とを有する請求項７記載の装置。