JPS59222711A - Plane-shape displaying device - Google Patents

Plane-shape displaying device

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Publication number
JPS59222711A
JPS59222711A JP9820283A JP9820283A JPS59222711A JP S59222711 A JPS59222711 A JP S59222711A JP 9820283 A JP9820283 A JP 9820283A JP 9820283 A JP9820283 A JP 9820283A JP S59222711 A JPS59222711 A JP S59222711A
Authority
JP
Japan
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interference
medium
executed
refractive index
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9820283A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Bessho
別所 芳則
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP9820283A priority Critical patent/JPS59222711A/en
Publication of JPS59222711A publication Critical patent/JPS59222711A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/306Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness

Abstract

PURPOSE:To obtain flatness readily, by holding a medium having a high refractive index with a medium having the refractive index lower than said medium, using an interference film device having a pair of interfaces, and judging the sequence of the change in lightneess in three stages. CONSTITUTION:A device comprises a first dielectric layer 28 having a relatively high refractive index and a second dielectric layer 30 and a third dielectric layer 32, which hold the layer 28 and have a refractive index lower than that of the layer 28. There are a first interface 34 and a second interface 36. The reflected light beams from the first interface 34 and the second interface 36 reach a half mirror 14 through a collimator lens 16 together with the reflected light beam from a material to be checked 20. The light beams are reflected by the half mirror 14 and received by an industrial TV camera 24 through a condenser lens 22. Interference fringes constituting an interference image 38 comprise the bright fringes, whose lightness is large, the intermediate fringes, whose lightness is medium, and the dark fringes, whose lightness is small. The sequence of the lightness corresponds to the slant direction of the surface of the material to be checked.

Description

【発明の詳細な説明】 ・技術分野 本発明は鏡面加工された被挟物表面の平面形袂を可視表
示させる平面形状表示装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a planar shape display device that visually displays the planar edge of a mirror-finished surface of an object to be sandwiched.

・発明の背景 ミラー、ICウェーファ・レンズ等の鏡面加工された被
挟物表面の、ミクロンオーダまたはサブミクロンオーダ
等の光学的オーダにおける平面形状は、目視による検査
が不可能であるため、光学的干渉装置を用いることによ
り視認されるのが一般的である。すなわち、干渉膜装置
を通して被検物の表面を単色光で照射することにより、
被挟物表面からの反射光と干渉膜装置からの反射光との
相互干渉に基づく干渉縞から成る干渉像を発生させ、等
直線に相当するその干渉縞の本数を以て被挟物表面の平
面(凹凸)形状を把握するのである。
・Background of the invention The planar shape of the surface of mirror-finished objects such as mirrors, IC wafers, and lenses in optical order such as micron order or submicron order cannot be visually inspected. It is generally recognized visually by using an interference device. In other words, by irradiating the surface of the specimen with monochromatic light through an interference film device,
An interference image consisting of interference fringes based on the mutual interference between the reflected light from the surface of the object and the light reflected from the interference film device is generated, and the plane of the surface of the object ( This is to understand the shape (irregularities and convexities).

しかしながら、従来の装置においては、干渉像中の複数
の干渉縞のみからは被挟物表面の傾斜方向が不明である
ため、たとえば被検物と干渉膜装置との相対位置を変化
させることによって干渉縞を移動させ、その干渉縞の移
動方向に従って被挟物表面の平面形状(凹または凸)を
判定する必要があった。このため、従来の装置において
は被検物と干渉膜装置とを相対的に移動させる装置、お
よびその相対移動操作が必要とされ、装置が複雑となる
とともに操作が面倒であったのである。
However, in conventional devices, the inclination direction of the object surface is unknown only from the multiple interference fringes in the interference image. It was necessary to move the fringes and determine the planar shape (concave or convex) of the surface of the object according to the moving direction of the interference fringes. For this reason, the conventional apparatus requires a device for relatively moving the object to be inspected and the interference film device, and a relative movement operation thereof, making the apparatus complicated and difficult to operate.

・発明の目的 本発明者は、以上の事情を背景とし、被検物と干渉膜装
置とを相対移動させる装置およびそのための操作を必要
とすることなく、被挟物表面の平面形状を容易に表示す
る平面形状表示装置を提供することを目的として、光学
干渉装置について種々検削を重ねた結果、比較的高屈折
率の媒質とぞの媒質を挾むそれよりも低屈折率の媒質と
の間にそれぞれ形成された一対の境界面を有する干渉膜
装置を用いると明度が3段階に異なる干渉縞が得られ、
しかもその干渉縞毎の明度の変化順序が被挟物表面の傾
斜方向と関連する事実を見い出した。
・Purpose of the Invention With the above circumstances as a background, the present inventor has devised a method for easily changing the planar shape of the surface of an object to be inspected without requiring a device for relatively moving the object to be inspected and an interference film device and an operation therefor. With the aim of providing a planar display device for displaying images, we conducted various inspections on optical interference devices, and found that a medium with a relatively high refractive index is sandwiched between a medium with a lower refractive index and a medium with a lower refractive index. By using an interference film device having a pair of interfaces formed between each, interference fringes with three levels of brightness can be obtained.
Furthermore, we have discovered that the order of change in brightness for each interference fringe is related to the direction of inclination of the surface of the object.

本発明は以上の知見に基づいて為されたものである。The present invention has been made based on the above findings.

・発明の構成 すなわち、本発明の要旨とするところは、(1)  高
屈折率の第1媒質と、その第1媒質を挟み且つそれより
も低屈折率の第2および第3媒質とを備え、その第1媒
質と第2媒質との間およびその第1媒質と第3媒質との
間に、相互間隔が(2n+1) λ/4(但しλは波長
、nは零から始まる整数)の互いに平行な第1境界面お
よび第2境界面が形成された干渉膜装置と、 (2)  その干渉膜装置を通して、被検物の表面を波
長がλであり且つ位相の揃った単色光で照射する光源と
、 (3)前記被検物の表面、第1境界面、および第2境界
面からのそれぞれの反射光の相互干渉に基づく複数の干
渉縞からなる干渉像を撮像する撮像機と、      
               ノ(4)  その撮像
機によって撮像された干渉像を記憶する記憶装置と、 (5)出力装置と、 (6)前記干渉像の所定の切線上における干渉縞毎の明
度の変化順序に基づいて、前記被挟物表面の傾斜方向を
判別し、その傾斜方向および干渉縞の本数に従ってその
切線に沿った被挟物表面の平面形状を前記出力装置に可
視表示させる表示制御手段を有する中央演算処理装置と
、 を含むことにある。
・Structure of the invention, that is, the gist of the present invention is as follows: (1) A first medium having a high refractive index, and second and third media sandwiching the first medium and having a lower refractive index than the first medium. , between the first medium and the second medium, and between the first medium and the third medium, the mutual spacing is (2n+1) λ/4 (where λ is the wavelength and n is an integer starting from zero). an interference film device in which a parallel first boundary surface and a second boundary surface are formed; (2) through the interference film device, the surface of the object to be inspected is irradiated with monochromatic light having a wavelength of λ and having a uniform phase; a light source; (3) an imaging device that captures an interference image consisting of a plurality of interference fringes based on mutual interference of respective reflected lights from the surface of the test object, the first boundary surface, and the second boundary surface;
(4) a storage device that stores the interference image captured by the image pickup device; (5) an output device; , a central processing unit having a display control means for determining the inclination direction of the object surface and visually displaying the planar shape of the object surface along the cutting line on the output device according to the inclination direction and the number of interference fringes; and a device.

・発明の効果 このようにすれば、上記干渉膜装置を通して被検物の表
面を単色光で照射すると3段階に明度が異なる干渉縞が
得られるとともに、その干渉縞毎の明度の変化順序が被
挟物表面の傾斜方向と対応するのでその明度の変化順序
に基づいて被挟物表面の1頃斜方向が判別される。した
がって、被検物と干渉膜装置とを相対移動させることな
く、傾斜方向と干渉縞の本数に従ってその切線に沿った
被挟物表面の平面形状(凹凸形状)が出力装置に容易に
可視表示されるのである。そして、斯る表示装置に可視
表示された被挟物表面の平面形状またはその平面形状を
出力装置に可視表示させるためのデータに基づいて、被
挟物表面の平面度が容易に算出され得るのである。
・Effects of the Invention In this way, when the surface of the object to be measured is irradiated with monochromatic light through the interference film device, interference fringes with three levels of brightness can be obtained, and the order of change in brightness for each interference fringe can be changed. Since this corresponds to the direction of inclination of the surface of the object to be pinched, the oblique direction of the surface of the object to be pinched is determined based on the order of change in brightness. Therefore, without moving the object and the interference film device relative to each other, the planar shape (irregularity) of the surface of the object along the tangential line can be easily displayed visually on the output device according to the inclination direction and the number of interference fringes. It is. The flatness of the surface of the sandwiched object can be easily calculated based on the planar shape of the surface of the sandwiched object visually displayed on such a display device or the data for visually displaying the planar shape on the output device. be.

以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below based on the drawings.

・実施例の構成 第1図は本発明が適用されたいわゆるフィゾーの干渉計
を示すものであって、レーザー光源1゜から発射された
波長λの単色光であるレーザー光はハーフミラ−I4を
通してコリメータレンズ16に到達し、コリメータレン
ズ16によって平行光とされた後、干渉膜装置18を通
して被検物20の表面に照射される。被検物20の表面
からの反射光は干渉膜装置18およびコリメータレンズ
16を通してハーフミラ−14に到達し、ハーフミラー
14によって反射された後コンデンサレンズ22に集光
されて、工業用テレビカメラ24に受ケられる。干渉膜
装置18はオプチカルフラットの基準板26とその基準
板26の被検物2o側表面にコーティングされた多層膜
とからなる。その多層膜は比較的高屈折率の第1媒質で
ある第1誘電体rf428と、その第1誘電体層28を
挟み且つそれよりも低屈折率の第2媒質としての第2誘
電体層30および第3媒質としての第3誘電体層32と
からなり、それら第1誘電体層28と第2誘電体層30
との間および第1誘電体層28と第3誘電体jftf3
2との間には第1境界面34および第2境界面3Gが形
成されている。それら第I境界面34および第2境界面
36からの反射光もコリメークレンズ16を通してハー
フミラ−14に到達し、ハーフミラ−14によって反射
された後コンデンサレンズ22を通して工業用テレビカ
メラ24にそれぞれ受けられる。
・Configuration of the Embodiment FIG. 1 shows a so-called Fizeau interferometer to which the present invention is applied, in which monochromatic laser light with a wavelength λ emitted from a laser light source of 1° passes through a half mirror I4 to a collimator. After reaching the lens 16 and being made into parallel light by the collimator lens 16, the light is irradiated onto the surface of the object 20 through the interference film device 18. The reflected light from the surface of the test object 20 passes through the interference film device 18 and the collimator lens 16 and reaches the half mirror 14. After being reflected by the half mirror 14, the light is condensed by the condenser lens 22 and sent to the industrial television camera 24. I can be accepted. The interference film device 18 consists of an optically flat reference plate 26 and a multilayer film coated on the surface of the reference plate 26 facing the object 2o. The multilayer film includes a first dielectric RF428 as a first medium with a relatively high refractive index, and a second dielectric layer 30 as a second medium with a lower refractive index sandwiching the first dielectric layer 28. and a third dielectric layer 32 as a third medium, and these first dielectric layer 28 and second dielectric layer 30
and between the first dielectric layer 28 and the third dielectric jftf3
2, a first boundary surface 34 and a second boundary surface 3G are formed. The reflected light from the I-th boundary surface 34 and the second boundary surface 36 also reaches the half mirror 14 through the collimating lens 16, and after being reflected by the half mirror 14, is received by the industrial television camera 24 through the condenser lens 22. .

したがって、工業用テレビカメラ24においては、被検
物2oの表面からの反射光点、第1境界面34からの反
射光と、第2境界面36がらの反射光との相互干渉に基
づく複数の干渉縞からなる干渉像38が第2図Falに
示されるように受像されることになる。
Therefore, in the industrial television camera 24, there are multiple An interference image 38 consisting of interference fringes is received as shown in FIG. 2Fal.

ここにおいて、干渉像38を構成する干渉縞は明度の大
きい明線4oと、明度が中間的な中間線42と、明度が
小さい暗線44とがらなり、それらの明度の順序は被挟
物表面の傾斜方向と対応する。たとえば、第2図(al
および(blに示されるように、傾斜方向が正である部
分には明線40.暗縞44、中間線42の順に現れ、傾
斜が負である部分には明線40.中間縞42.nl縞4
4の順序に現れるのである。
Here, the interference fringes constituting the interference image 38 consist of a bright line 4o with high brightness, an intermediate line 42 with intermediate brightness, and a dark line 44 with low brightness, and the order of brightness is determined by the slope of the surface of the object to be sandwiched. Corresponds to the direction. For example, in Figure 2 (al
and (as shown in bl, bright lines 40, dark stripes 44, and intermediate lines 42 appear in this order in the part where the inclination direction is positive, and bright lines 40, intermediate stripes 42.nl appear in the part where the inclination is negative) stripes 4
They appear in the order of 4.

斯る明度が3段階に異なる縞が得られる事実は、本発明
者によるシュミレーションによって確認されている。す
なわち、単一の境界面を有する干渉膜装置を用いた従来
の干渉計においては被検物200表面からの反射光と干
渉膜装置の境界面がらの反射光との合成強度(明度)を
演算すると、位相差に対する合成反射光(干渉縞)の明
度は、第3図に示されるように、2段階にしか得られな
かったのであるが、第1境界面34および第2境界面3
6を有する干渉膜装置18を用い且つそれ等境界面34
.36からの反射光と被検物20表面からの反射光との
合成反射光を演算すると、第4図ないし第7図に示され
るように、3段階に異なる干渉縞が得られるのである。
The fact that such stripes having three levels of brightness can be obtained has been confirmed by simulations performed by the present inventor. In other words, in a conventional interferometer using an interference film device having a single boundary surface, the combined intensity (brightness) of the reflected light from the surface of the object 200 and the reflected light from the interface of the interference film device is calculated. As a result, the brightness of the combined reflected light (interference fringes) with respect to the phase difference could only be obtained in two stages, as shown in FIG.
6 and their interface 34
.. When the combined reflected light of the reflected light from 36 and the reflected light from the surface of the test object 20 is calculated, three different interference fringes are obtained as shown in FIGS. 4 to 7.

なお、この時の第1境界面34と第2境界面36との間
隔はλ/4(λはレーザー光の波長)、第2誘電体層3
0の屈折率n(2)は1.5、第3誘電体N31)屈折
率n (3)は1.5、被検物20表面の振幅反射率r
mは−0,95であり、第1誘電体層28の屈折率n(
1)は第4図において3.0、第5図において4.0、
第6図において5.0、第7図において6.0である。
Note that the distance between the first boundary surface 34 and the second boundary surface 36 at this time is λ/4 (λ is the wavelength of the laser beam), and the second dielectric layer 3
The refractive index n(2) of 0 is 1.5, the refractive index n(3) of the third dielectric N31) is 1.5, and the amplitude reflectance r of the surface of the test object 20
m is −0.95, and the refractive index n(
1) is 3.0 in Figure 4, 4.0 in Figure 5,
It is 5.0 in FIG. 6 and 6.0 in FIG.

ここで、明度が3段階に異なる上記のような干渉縞ば第
1境界面34と第2境界面36との間隔りが変更されて
も得られるのであり、たとえばその間隔りを3λ/4と
しても第8図に示されるような3段階の明度の干渉縞が
得られるのである。
Here, the above-mentioned interference fringes with three levels of brightness can be obtained even if the distance between the first boundary surface 34 and the second boundary surface 36 is changed; for example, if the distance is set to 3λ/4. Also, interference fringes with three levels of brightness as shown in FIG. 8 can be obtained.

すなわち、第1境界面34と第2境界面36との間隔り
ば(2n+1)λ/4(但し、nは0がら始まる整数)
であれば良いのである。なお、第1誘電体Jiif28
の屈折率n (1)が2.0であると、第9図に示され
るように3段階の明度の干渉縞が得られ難くなる。した
がって、第1誘電体層28の屈折率n(1)は第2誘電
体層3oの屈折率n(2)または第3誘電体N32の屈
折率n (3)の2倍以上であることが好ましい。
In other words, the distance between the first boundary surface 34 and the second boundary surface 36 is (2n+1)λ/4 (where n is an integer starting from 0)
That's fine. Note that the first dielectric material Jiif28
If the refractive index n (1) of is 2.0, it becomes difficult to obtain interference fringes with three levels of brightness as shown in FIG. Therefore, the refractive index n(1) of the first dielectric layer 28 may be twice or more the refractive index n(2) of the second dielectric layer 3o or the refractive index n(3) of the third dielectric layer N32. preferable.

加えて、上述のように3段階の明度の干渉縞40.42
.44が得られることは、第10図に示されるように実
験的にも確認されている。このときは、第1図の装置に
おいて干渉像が結像される位置に工業用テレビカメラ2
4の代わりにフォトトランジスタを設け、そのフォトト
ランジスタを光軸に対して直角方向に移動(スキャン)
させることにより得られたデータである。
In addition, as mentioned above, interference fringes with three levels of brightness 40.42
.. 44 has been experimentally confirmed as shown in FIG. At this time, an industrial television camera 2 is placed at the position where the interference image is formed in the apparatus shown in FIG.
A phototransistor is provided in place of 4, and the phototransistor is moved in a direction perpendicular to the optical axis (scanning).
This is the data obtained by

一方、第1図の干渉計には第11図に示される制御装置
が備えられている。すなわち、工業用テレビカメラ24
に受けられた干渉像を表すビデオ信号がA/Dコンバー
タ46を介してビデオ信号記憶装置48に供給され、そ
こで記憶される。ビデオ信号記憶装置48内に記憶され
たビデオ信号の一部または全部はI10ポートからの指
令信号に従ってI10ボート50に供給される。I10
ボート50はデータバスラインを介して中央処理装置と
してのCPU52.ROM54.およびRAM56に接
続されており、CPU52はROM54に予め記憶され
たプログラムとキーボード58からの操作信号とに従っ
てRAM56の一次記憶機能を利用しつつビデオ信号記
憶装置48からの信号を処理して表示装置60に表示信
号を供給する。表示装置60は画像表示可能なブラウン
管またはプリンター、或いはグラフ表示可能なプロッタ
ー等によって構成される。
On the other hand, the interferometer shown in FIG. 1 is equipped with a control device shown in FIG. 11. That is, the industrial television camera 24
A video signal representing the interference image received is provided via an A/D converter 46 to a video signal storage device 48 where it is stored. Some or all of the video signals stored in video signal storage 48 are provided to I10 port 50 according to command signals from the I10 port. I10
The board 50 is connected to a CPU 52 . as a central processing unit via a data bus line. ROM54. The CPU 52 uses the primary storage function of the RAM 56 according to programs stored in advance in the ROM 54 and operation signals from the keyboard 58, and processes signals from the video signal storage device 48 to display the display device 60. The display signal is supplied to the The display device 60 is constituted by a cathode ray tube or printer capable of displaying images, a plotter capable of displaying graphs, or the like.

実施例の作動 以下、本実施例の作動を第12図ないし第16図のフロ
ーチャートに従って説明する。
Operation of the Embodiment The operation of this embodiment will be explained below with reference to the flowcharts of FIGS. 12 to 16.

まず、被検物20がセントされ、且つそれにレーザー光
源10からのレーザー光がハーフミラ−14、コリメー
タレンズ16.および干渉膜装置18を通して照射され
ると、被検物20および干渉膜装置18からの反射光が
ハーフミラ−14を介して工業用テレビカメラ24に受
けられ、その工業用テレビカメラ24にはたとえば第2
図(alに示される干渉像38が受像される。この状態
においてキーボード58上の図示しない測定開始キーが
操作されると、第12図のメインプログラムが実行され
る。すなわち、ステップ31が実行され、ビデオ信号記
憶装置48に記憶されたビデオ信号がその明度に従って
予め定められた3階調に分類される。いづれの階調に属
するかによって、たとえば暗しヘル、中間レベル、明レ
ベルをそれぞれ表すrOj、rlj、r2Jの符号付け
が為されることにより3階調に処理され、RAM56に
読み込まれるのである。そして、ステップS2が実行さ
れ、被検物20表面の平面度合格基準が読み込まれる。
First, the object 20 to be examined is centered, and the laser beam from the laser light source 10 is applied to the half mirror 14, collimator lens 16, . When the light is irradiated through the interference film device 18, the reflected light from the object 20 and the interference film device 18 is received by the industrial television camera 24 via the half mirror 14. 2
The interference image 38 shown in FIG. , the video signal stored in the video signal storage device 48 is classified into three predetermined gradations according to its brightness. Depending on which gradation it belongs to, it represents, for example, a dark level, a middle level, and a bright level, respectively. By assigning codes rOj, rlj, and r2J, it is processed into three gradations and read into the RAM 56. Then, step S2 is executed, and the flatness acceptance criteria for the surface of the test object 20 are read.

その合格基準はキーボード58から設定入力されるので
ある。ステップS3においては合格基準の設定入力が゛
完了したか否かが判断され、完了していない場合にはス
テップS2が再び実行されるが、完了した状態において
はステップS4が実行され、指定された1または2以上
の切線の位置が読み込まれる。その切線位置はキーボー
ド58の操作によって入力される。つぎに、ステップS
5において切線位置の入力が完了したか否かが判断され
、未だ完了していない場合には再びステップS4が実行
されるが、完了した場合にはステップS6が実行され、
予め指定された切線位置上の干渉縞幅、たとえば暗線4
4の画素数が予め定められた最大数たとえば30画素よ
りも少ないか否かが判断され、少なくない場合にはステ
ン、プS7が実行されて、エラー1メツセージが出力さ
れる。すなわち、画素数は干渉像38のシャープさの目
安とされ、暗線44の幅が大きく (画素数が多く)干
渉像38内の縞数が少なくなると画像が不鮮明となるの
で、表示装置60に設けられたエラー表示器または画面
上に被検物20の設置が不適当で測定対称外であること
を表す表示が成されるのである。ステップS6において
暗線44の画素数が30画素以下であると、すなわち設
置が適切であると判断された場合にはステップs8が実
行され、ステップS4において読み込まれた切線位置上
の干渉縞数Nmが切線毎に記憶される。
The acceptance criteria are set and input from the keyboard 58. In step S3, it is determined whether or not the setting input of the acceptance criteria has been completed. If it has not been completed, step S2 is executed again, but in the completed state, step S4 is executed and the specified input is completed. The positions of one or more tangent lines are read. The cutting line position is input by operating the keyboard 58. Next, step S
In step 5, it is determined whether or not the input of the cutting line position has been completed, and if it has not been completed, step S4 is executed again, but if it has been completed, step S6 is executed,
Interference fringe width on pre-specified cutting line position, e.g. dark line 4
It is determined whether the number of pixels of 4 is less than a predetermined maximum number, for example, 30 pixels, and if it is not, step S7 is executed and an error 1 message is output. That is, the number of pixels is a measure of the sharpness of the interference image 38, and if the width of the dark line 44 is large (the number of pixels is large) and the number of fringes in the interference image 38 is small, the image will become unclear. A message is displayed on the error indicator or screen indicating that the installation of the test object 20 is inappropriate and is out of scope for measurement. If it is determined in step S6 that the number of pixels of the dark line 44 is 30 pixels or less, that is, it is determined that the installation is appropriate, step s8 is executed, and the number Nm of interference fringes on the cut line position read in step S4 is It is memorized for each cut line.

たとえば、ステップS4において指定されたm番目の切
線位置が第2図(alのmであるとすると第2図tar
の干渉像38においては暗線44の数が19本となるの
である。
For example, if the m-th tangent position specified in step S4 is m in Fig. 2 (al), then Fig. 2 tar
In the interference image 38, the number of dark lines 44 is 19.

そしてステップS9が実行され、指定された切線上の縞
数Nmが3本より多く20本より小さいか否かが判断さ
れる。縞数Nmがその範囲にない場合にはステップ31
0が実行され、エラーメソセージがなされる。すなわち
、縞数Nmが3本より少ない場合には極めて平面度が良
く、また、被挟物調整後も20本より多い場合には逆に
平面度は極めて悪い状態であるので測定に適さない旨を
表示装置60において表示するのである。つぎに、ステ
ップSllが実行され、全ての切線位置の指定入力が完
了したか否かが判断され、完了していない場合にはステ
ップSI2が実行され、レジスターm−の内容に1が加
えられた後、再びステップ84以下が実行される。以上
の作動が繰り返されることによって切線合計がn本指定
入力される。
Step S9 is then executed, and it is determined whether the number Nm of stripes on the designated tangent line is greater than 3 and less than 20. If the number of stripes Nm is not within that range, step 31
0 is executed and an error message is generated. In other words, if the number Nm of stripes is less than 3, the flatness is extremely good, and if there are more than 20 stripes even after adjusting the sandwiched object, the flatness is extremely poor and is not suitable for measurement. is displayed on the display device 60. Next, step Sll is executed, and it is determined whether or not the designation input of all cutting line positions has been completed. If not, step SI2 is executed, and 1 is added to the contents of register m-. After that, steps 84 and subsequent steps are executed again. By repeating the above operations, a total of n cutting lines are designated and input.

ここで前記縞数Nmはm本口の切線上の干渉縞(本実施
例でば暗線44)数Nを示す。
Here, the number Nm of fringes indicates the number N of interference fringes (dark lines 44 in this embodiment) on the cutting line of m book openings.

キーボード58において切線の指定完了キーが操作され
ると、ステップ313が実行され、レジスタMの内容が
指定された切線の合計本数nを表すレジスタmの内容と
同じとされるとともにステップS14が実行され、レジ
スタmの内容が次回の指定に備えて1とされる。
When the cut line specification completion key is operated on the keyboard 58, step 313 is executed, and the contents of register M are set to be the same as the contents of register m representing the total number n of specified cut lines, and step S14 is executed. , the contents of register m are set to 1 in preparation for the next designation.

以上のように平面度の合格基準および切線の位置の入力
が完了すると、以下のステップにおいてそれぞれの切線
に沿った被検物の表面の表面形状および平面度が算出さ
れるとともにその被検物20が合格であるか否かが判断
され、且つ表示されるのである。
When the acceptance criteria for flatness and the position of the cut line are inputted as described above, the surface shape and flatness of the surface of the test object along each cut line are calculated in the following steps, and the test object 2 It is determined whether the test passes or not and is displayed.

まず、ステップ515において第13図に示される断面
処理ルーチンが実行され、指定された切線に沿う被検物
20表面の平面形状(断面形状)を描くための各X座標
値が決定される。すなわち、ステップSDIが実行され
て所定の切線に沿ってスキャンが行われるとともに、ス
テップSD2が実行されて、明度が3階調のうち最低の
レヘル「0」であるか否か、換言すれば暗線44が存在
するか否かが判断される。斯るスキャンは暗線44が検
知されるまで行われ、検知されると同時にステップSD
3が実行されて座標Xmkが記憶される。
First, in step 515, the cross-section processing routine shown in FIG. 13 is executed, and each X-coordinate value for drawing the planar shape (cross-sectional shape) of the surface of the test object 20 along the specified cutting line is determined. That is, step SDI is executed to perform scanning along a predetermined cut line, and step SD2 is executed to determine whether the brightness is at the lowest level "0" among the three gradations, in other words, whether or not the dark line is detected. 44 exists. Such scanning is continued until the dark line 44 is detected, and at the same time the dark line 44 is detected, step SD
3 is executed and the coordinates Xmk are stored.

たとえば、第2図(alに示される干渉像38において
左端から切線mに沿ってスキャンが為された場合にはA
点に示される位置がそれである。
For example, if scanning is performed from the left end along the tangential line m in the interference image 38 shown in FIG.
This is the position indicated by the dot.

その後ステップSD4が実行されて更にスキャンが続り
られ、ステップSD5においてスキャンが終了したか否
か、換言すれば干渉像38の右端に到達したか否かが判
断され、終了している場合には断面処理ルーチンが終了
させられるが、一般には終了していないのでステップS
D6が実行されて、明度が最低レヘルの「0」であるか
否かが判断される。未だ明度が最低レヘルである場合に
は、ステップ84以下が再び実行されるが、スキャンの
位置が暗線44の右端に到達した状態においては明度が
中間レベルのrlJまたは最高レベルの「2」であるの
でステップSD7が実行され、明度が中間レベルの「1
」であるが否がが判断される。すなわち、暗線44の右
隣が中間線42か、明線4oかが判断されるのである。
After that, step SD4 is executed to further continue the scan, and in step SD5 it is determined whether the scan has ended, in other words, whether the right end of the interference image 38 has been reached, and if it has ended, then The cross section processing routine is terminated, but since it is not generally terminated, step S is performed.
D6 is executed, and it is determined whether the brightness is the lowest level "0". If the brightness is still at the lowest level, steps 84 and subsequent steps are executed again, but when the scanning position reaches the right end of the dark line 44, the brightness is at the intermediate level rlJ or the highest level "2". Therefore, step SD7 is executed and the brightness is set to the intermediate level "1".
”, but whether or not it is determined is determined. That is, it is determined whether the right side of the dark line 44 is the intermediate line 42 or the bright line 4o.

中間線42である場合にはステップSD8が実行され、
座標Xmkに対応する情報であって被検物20表面の傾
斜が正であるか負であるかを示す(SGNXmk)の内
容を予め定められた一定の正の値、たとえば1/2とす
る。そして、ステップSD9が実行され、kの内容に1
を加える。このkはX座標Xmkおよび(SGN  X
mk)が定められる毎に1が加算されるので暗線44の
数に対応するものである。
If it is the intermediate line 42, step SD8 is executed;
The content of (SGNXmk), which is information corresponding to the coordinate Xmk and indicates whether the slope of the surface of the test object 20 is positive or negative, is set to a predetermined constant positive value, for example, 1/2. Then, step SD9 is executed, and the content of k is set to 1.
Add. This k is the X coordinate Xmk and (SGN
Since 1 is added each time mk) is determined, it corresponds to the number of dark lines 44.

一方ステップSD7において暗線44の右側に明度が最
高レベルの「2」である明線4oが検知された場合には
ステップ5DIOが実行され、(SGN  Xmk)の
内容が予め定められた一定の負の値たとえば一1/2と
される。そして、ステップ5DIIが実行され、ステッ
プSD9と同様にkの内容に1が加1λられる。たとえ
ば、第2図fa)のB点がそれである。
On the other hand, if the bright line 4o with the highest level of brightness "2" is detected on the right side of the dark line 44 in step SD7, step 5DIO is executed and the content of (SGN Xmk) is set to a predetermined constant negative value. The value is, for example, 1/2. Then, step 5DII is executed, and 1 is added to the contents of k by 1λ similarly to step SD9. For example, point B in Fig. 2 fa) is such a case.

前記ステップSD9の終了後においては、ステ・ノブ5
DI2が実行されてさらにスキャンが実行されるととも
に、ステップS D 1.3が実行されてスキャンの終
了が否がか判断され、終了でない場合にはさらにステッ
プ5D14が実行されて、未だ明度が中間レベル「1」
であるが否がが判断される。未だ中間レベル「1」であ
る場合には、再びステップ5D12以下が実行されるが
、中間線42の右側に隣接する干渉縞が検知されて明度
が中間レベル「1」でない場合にはステップS I) 
15が実行され、明度が最低レヘルrOJであるが否か
が判断される。明度が最低レヘルrOJである場合には
、前述のステップ84以下が実行されるが、明度が最低
レヘルrOJでない場合、すなわち明度が最高レヘル「
2」である場合にはステップ5D16が実行され、さら
にスキャンが続行される。第2図(alのC点はこの状
態を示す。ステップ5D16のスキャンが実行されると
ステップ5D17が実行されて、スキャンが終了か否か
が判断され、終了でない場合にはステップ5DI8が実
行されて、明度が未だ最高レベル「2」であるか否かが
判断される。未だ最高レベル「2」である場合にはステ
ップ5DI6以下が繰り返されるが、最高レベル「2」
でない場合にはステップ5D19が実行され、明度が中
間レベル「1」であるか否かが判断される。すなわち、
明線4゜の右側の干渉縞が暗線44か中間線42がが判
断されるのである。明度が中間レベル「l」でない場合
、すなわち明度が最低レベル「0」である場合にはステ
ップSD3以下が再び実行されるが、中間レベル「1」
である場合には前述のステップ5DI2以下が実行され
るようになっている。
After the step SD9 is completed, the steering knob 5
DI2 is executed and further scanning is executed, and step S D 1.3 is executed to determine whether the scanning has ended or not. If not, step 5D14 is further executed and if the brightness is still intermediate. Level "1"
However, it is decided whether or not it is. If the intermediate level is still "1", steps 5D12 and subsequent steps are executed again, but if interference fringes adjacent to the right side of the intermediate line 42 are detected and the brightness is not the intermediate level "1", step S I )
15 is executed, and it is determined whether the brightness is at the lowest level rOJ. If the brightness is at the lowest level rOJ, the steps from step 84 described above are executed, but if the brightness is not at the lowest level rOJ, that is, the brightness is at the highest level.
2'', step 5D16 is executed and scanning is continued. Point C in FIG. 2 (al) shows this state. When the scan in step 5D16 is executed, step 5D17 is executed to determine whether the scan is finished, and if it is not finished, step 5DI8 is executed. Then, it is determined whether the brightness is still at the highest level "2". If the brightness is still at the highest level "2", steps 5DI6 and subsequent steps are repeated, but the brightness is still at the highest level "2".
If not, step 5D19 is executed, and it is determined whether the brightness is at the intermediate level "1". That is,
It is determined whether the interference fringes to the right of the bright line 4° are the dark line 44 or the intermediate line 42. If the brightness is not at the intermediate level "l", that is, if the brightness is at the lowest level "0", steps SD3 and subsequent steps are executed again, but when the brightness is at the intermediate level "1"
If so, the steps from step 5DI2 described above are executed.

以上のステップがスキャンが終了するまで、すなわち切
線の右端に至るまで繰り返し実行され、切線m上におけ
る暗線44の左端の座標Xmkとその座標位置の被検物
20表面の傾斜方向を示す(SGN  Xmk)がそれ
ぞれ記憶されるのである。
The above steps are repeatedly executed until the scan is completed, that is, until the right end of the tangent line is reached, and the coordinate Xmk of the left end of the dark line 44 on the tangent line m and the inclination direction of the surface of the object 20 at that coordinate position are shown (SGN Xmk ) are stored respectively.

これらの情報は後述の平面度引算ルーチンおよびディス
プレイルーチンにおいて用いられる。
This information is used in the flatness subtraction routine and display routine described below.

以上のようにして、断面処理ルーチンの実行が完了する
と、第12図のステ・ノブS16の平面度引算ルーチン
が実行され、ステ・ノブS15で得られた情報Xmkお
よび(SGN  Xmk)に基づいて所定の切線に沿う
被検物20表面品平面度Dmが以下のように算出される
When the execution of the cross-section processing routine is completed as described above, the flatness subtraction routine of Ste.knob S16 in FIG. The flatness Dm of the surface of the test object 20 along a predetermined cutting line is calculated as follows.

第14図に示されるように、先ず、ステ・ノブSH1お
よびステップSH2が実行され、断面処理ルーチンによ
って求められた各X座標点におりる傾きが0であるかお
よび正または負であるかが判断される。すなわち、ステ
ップSHIにおいては(SGN  Xmk) + (S
GN  Xmk++)の計算値が0であるか否かが判断
され、また、ステ・ノブSH2においてはその計算値が
+1または−1であるか否かが判断されるのである。ス
テップSHIにおいて傾斜が0であると判断された場合
には、ステップSH3が実行され、新たなZ座標Zik
+1の内容が左側に隣接するZ座標Zmkの内容と同一
とされた後、ステップSH4が実行されてkの内容に1
が加えられる。また、ステップSH2において傾斜が正
であると判断された場合には、ステップSH5において
新たなZ座標Zmk++の内容が左側に隣接する座標点
のZ座標値Zmkの内容に1/2が加えられた値とされ
るとともに、傾斜が負であると判断された場合には、ス
テップSH6において逆に新たなX座標Zmk++の内
容がZmk’(D内容から1/2が差し引かれる。それ
らステップSH5またはS H6が実行された後、前記
SH4が実行されるとともに、その後ステップSH7が
実行されてkがm番目の切線上の干渉縞の本数Nmより
も大きいか否かが判断され、大きくない場合には再びス
テップSHI以下が実行されるが、大きい場合にはステ
ップSH8が実行されて、kの内容が2とされる。すな
わち、上記ステップSH1ないしSH7の実行に従って
m番目の切線上におけるX座標Xn+kに対応するZ座
標Zmkがそれぞれ決定されるのである。なお、ステッ
プSHIの実行に先立って図示しないイニシャライズル
ーチンが実行され、左端のX座標Xm+ に対応するZ
座標Zm+ の内容がOとされている。したがって、座
標(Xm+ 、Zm+ )が原点とされるのでステップ
S H8が設けられているのである。
As shown in FIG. 14, first, Ste Knob SH1 and Step SH2 are executed, and it is determined whether the slope falling at each X coordinate point determined by the cross section processing routine is 0, and whether it is positive or negative. be judged. That is, in step SHI, (SGN Xmk) + (S
It is determined whether the calculated value of GN Xmk++) is 0 or not, and it is also determined whether the calculated value of Ste Knob SH2 is +1 or -1. If it is determined in step SHI that the slope is 0, step SH3 is executed and a new Z coordinate Zik
After the content of +1 is made the same as the content of the Z coordinate Zmk adjacent to the left, step SH4 is executed and the content of k is set to 1.
is added. Furthermore, if it is determined that the slope is positive in step SH2, then in step SH5 the contents of the new Z coordinate Zmk++ are added by 1/2 to the contents of the Z coordinate value Zmk of the coordinate point adjacent to the left side. value, and if it is determined that the slope is negative, the contents of the new X coordinate Zmk++ are changed to Zmk' (1/2 is subtracted from the D contents in step SH6. After H6 is executed, the above-mentioned SH4 is executed, and then step SH7 is executed to judge whether k is larger than the number Nm of interference fringes on the m-th tangential line, and if it is not larger, then Steps SHI and subsequent steps are executed again, but if it is larger, step SH8 is executed and the content of k is set to 2. That is, according to the execution of steps SH1 to SH7, the X coordinate Xn+k on the m-th cutting line is The corresponding Z coordinate Zmk is determined respectively.Before executing step SHI, an initialization routine (not shown) is executed, and the Z coordinate corresponding to the leftmost X coordinate Xm+ is determined.
The content of the coordinate Zm+ is O. Therefore, since the coordinates (Xm+, Zm+) are taken as the origin, step SH8 is provided.

つぎに、ステップSH9の平面度演算第1ルーチンが実
行されてm番目の切線上の各座標点(Xmk、  Zm
k)の仮想平面に対する最短距離(垂線の距離)Dmk
が算出されるとともに、ステップ5H10の平面度演算
第2ルーチンが実行され、ステップS H9において算
出された距離Dmkが基準線Gの上にあるか下にあるか
を表す(SGN  Dmk)が決定される。ここで、基
準線Gは原点(Xm+ 、Zm+ )と右端の座標点(
Xmn、Zmn)とを結ぶ直線であって、仮想平面を示
すものであり、また(SGN  Dmk)の内容が1で
ある場合には仮想平面の上側を、−1である場合には仮
想平面の下側を示す。
Next, the first flatness calculation routine in step SH9 is executed to calculate each coordinate point (Xmk, Zm
k) to the virtual plane (perpendicular distance) Dmk
is calculated, and the second flatness calculation routine of step 5H10 is executed to determine whether the distance Dmk calculated in step SH9 is above or below the reference line G (SGN Dmk). Ru. Here, the reference line G is the origin (Xm+, Zm+) and the rightmost coordinate point (
Xmn, Zmn), and indicates a virtual plane.If the content of (SGN Dmk) is 1, it indicates the upper side of the virtual plane, and if it is -1, it indicates the upper side of the virtual plane. Showing the bottom side.

平面度演算第1ルーチンにおいては、所謂クラメルの方
程式が用いられることによって座標点(Nmk、  Z
mk)の仮想平面までの距離Dn+kが算出される。す
なわち、第15図に示されるように、ステップSEIな
いしSE3が実行されることによって、次式(11,(
21および(3)に基づいてDrno、Dmx、Dmz
が算出されるとともにステップSE4およびSE5にお
いて次式(4)および(5)が演算されることにより、
ステップSEIないしSE3で求められたDmo、Dm
x、Dmzに基づいて、座表点(Xmk、  Zmk)
から前記仮想平面に下ろした垂線とその仮想平面(基準
線G)との交点の座標(X ′mk、  Z ’mk)
がそれぞれ求められる。そして、ステップSE6におい
て次式(6)の演算が実行され、座標点(Xmk、  
Zmk)と交点(X’mk。
In the first flatness calculation routine, the so-called Cramer's equation is used to calculate the coordinate points (Nmk, Z
mk) to the virtual plane is calculated. That is, as shown in FIG. 15, by executing steps SEI to SE3, the following equation (11, (
Drno, Dmx, Dmz based on 21 and (3)
is calculated, and the following equations (4) and (5) are calculated in steps SE4 and SE5, so that
Dmo and Dm obtained in steps SEI to SE3
Based on x, Dmz, the seating point (Xmk, Zmk)
Coordinates (X'mk, Z'mk) of the intersection of the perpendicular line drawn from to the virtual plane and that virtual plane (reference line G)
are required respectively. Then, in step SE6, the calculation of the following equation (6) is executed, and the coordinate point (Xmk,
Zmk) and the intersection (X'mk.

Z’mk)とを結ぶ直線の距離Dmkが第16図に示さ
れるように求められる。
The distance Dmk of the straight line connecting Z'mk) is determined as shown in FIG.

Z ’  mk=Dmz  /Dmo        
        −−−(51そして、平面度演算第2
ルーチンは第17図に示される各ステップに従って実行
され、第18図に示されるようにベクトル計算に従って
仮想平面へクトル了に対して各々の座標点の位置ベクト
ル賞が上側であるか下側であるかが判断される。すなわ
ち、ステップSFIにおいて次式(7)が演算され、仮
想平面ベクトルY = (XllIL  Zmi)が算
出されるとともに、ステップSF2において次式(8)
が演算され、各座標点の位置ベクトルQ= (Xmr。
Z' mk=Dmz/Dmo
---(51 And the second flatness calculation
The routine is executed according to each step shown in FIG. 17, and as shown in FIG. 18, the position vector of each coordinate point is on the upper side or the lower side with respect to the virtual plane according to the vector calculation. will be judged. That is, in step SFI, the following equation (7) is calculated to calculate the virtual plane vector Y = (XllIL Zmi), and in step SF2, the following equation (8) is calculated.
is calculated, and the position vector of each coordinate point Q=(Xmr.

Xmr)が算出される。Xmr) is calculated.

罠×了=Xmr  −Zmi  −Xmi  −Zmr
  −−−−−191そして、ステップSF3において
位置ベクトル賞が仮想平面へクトル了よりも下側にある
か否かが判断される。すなわち、(9)式に示すように
仮想平面ベクトル罠と位置ベクトル且との外積が正であ
るか否かが判断され、正である場合にはステップSF4
が実行され〜 <SGN  Dmk)の内容が上側を示
す値+1とされる。反対に負である場合にはステップS
F5が実行され、(SGN  Dmk)の内容が下側を
示す−1とされる。
Trap x completion=Xmr -Zmi -Xmi -Zmr
----191 Then, in step SF3, it is determined whether or not the position vector prize is below the virtual plane hector end. That is, as shown in equation (9), it is determined whether the cross product of the virtual plane vector trap and the position vector is positive, and if it is positive, step SF4
is executed, and the content of <SGN Dmk) is set to the value indicating the upper side +1. On the other hand, if it is negative, step S
F5 is executed, and the contents of (SGN Dmk) are set to -1 indicating the lower side.

以上のようにして、平面度演算第1ルーチンおよび第2
ルーチンが実行されると、第4図のステップ5HIIが
実行され、kの内容に1が加えられるとともに、ステッ
プ5H12が実行され、kは切線m上の暗線44の本数
を示ずNmから1を引いた値よりも大きいか否かが判断
され、大きくない場合には再びステップSH9以下が実
行されるが、大きい場合には次のステップS Hl 3
が実行される。すなわち、所定の切線における暗線44
毎に座標点(Xn+に、  Z+nk)の仮想平面まで
の距離Dmkが算出されるとともにその距離または座標
点(Xmk、  Zmk)が仮想平面に対して上側か下
側かを示す(SGN  Dmk)が決定されるのである
As described above, the first flatness calculation routine and the second
When the routine is executed, step 5HII in FIG. 4 is executed, 1 is added to the contents of k, and step 5H12 is executed, where k does not indicate the number of dark lines 44 on the tangent line m, and 1 is subtracted from Nm. It is determined whether or not it is larger than the subtracted value, and if it is not larger, steps SH9 and subsequent steps are executed again, but if it is larger, the next step S Hl 3 is executed.
is executed. That is, the dark line 44 at the predetermined cutting line
The distance Dmk of the coordinate point (Xn+, Z+nk) to the virtual plane is calculated for each time, and the distance (SGN Dmk) indicating whether the distance or the coordinate point (Xmk, Zmk) is above or below the virtual plane is calculated. It is decided.

そして、ステップ5H13および5H14が実行され、
ステップSH9ないし5H12において決定された距離
Dmkの最大値D mkmaxおよび最小値Dmkmi
nが決定されるとともに、その結果に基づいてステップ
5HI5が実行され、平面度Dmが算出される。ここで
、最大値D mkmaxは第19図に示されるように仮
想平面の上側における距離Dmkの最大値であり、前記
最小値Dmkminは仮想平面の下側における距離lD
mklの最大値である。
Then, steps 5H13 and 5H14 are executed,
The maximum value Dmkmax and the minimum value Dmkmi of the distance Dmk determined in steps SH9 to 5H12
While n is determined, step 5HI5 is executed based on the result, and the flatness Dm is calculated. Here, the maximum value Dmkmax is the maximum value of the distance Dmk above the virtual plane, as shown in FIG. 19, and the minimum value Dmkmin is the distance lD below the virtual plane.
This is the maximum value of mkl.

また、平面度とはJISBO621に示されるように、
互いに平行な2つの幾何学平面(直線)で曲線部分を挟
んだ時の最小の間隔を言うものであり、本実施例では上
記幾何学的平面が仮想平面を表す基準線Gと平行に挟む
場合に相当する。
In addition, flatness is as shown in JISBO621,
It refers to the minimum interval when a curved part is sandwiched between two parallel geometric planes (straight lines), and in this example, when the geometric planes are sandwiched parallel to the reference line G representing a virtual plane. corresponds to

第12図に戻って、ステップS16の平面度演算ルーチ
ンが上述のように実行されると、ステップS17が実行
されてレジスタmの内容に1が加えられるとともにステ
ップ818が実行され、レジスタmの内容がレジスタM
の内容よりも大きいか否かが判断される。大きくない場
合には再びステップSL5以下が実行されるが、大きい
場合には次のステップS19が実行される。すなわち、
上述の断面処理ルーチンおよび平面度計算ルーチンが予
め設定された切線毎に実行され、それぞれの切線に関す
る暗線44の座標点(Xmk、  Zmk)および平面
度Dmが決定されるのである。
Returning to FIG. 12, when the flatness calculation routine of step S16 is executed as described above, step S17 is executed and 1 is added to the contents of register m, and step 818 is executed and the contents of register m is register M
It is determined whether or not the content is larger than the content of . If it is not large, steps SL5 and subsequent steps are executed again, but if it is large, the next step S19 is executed. That is,
The above-described cross section processing routine and flatness calculation routine are executed for each preset cutting line, and the coordinate points (Xmk, Zmk) and flatness Dm of the dark line 44 for each cutting line are determined.

そして、ステップS19が実行され、ステップ316に
おいて求められた平面度DmがステップS2において設
定された合格基準である設定平面度よりも小さいか否か
が判断され、小さい場合にはステップS20が実行され
て、良品メツセージが表示装置60において表示される
が、平面度Dmが設定平面度以上である場合にはステッ
プS21が実行されて、不良メソセージが表示装置60
において表示される。同時に、ステップS22のディス
プレイルーチンが実行され、ステップS15の断面処理
ルーチンおよびステップ316の平面度計算ルーチンに
おいて求められたそれぞれの切線上の各座標点(Xmk
、  Zmk)に基づいて、被検物20表面の各々の切
線に沿った凹凸を表す平面形状(断面形状)が、第2図
(blに示されるように切線毎に図形表示され、或いは
第20図に示されるように、斯る平面形状を表す二次元
データを所定のY方向に重ねた三次元表示が為される。
Then, step S19 is executed, and it is determined whether or not the flatness Dm obtained in step 316 is smaller than the set flatness, which is the acceptance criterion set in step S2. If it is smaller, step S20 is executed. Then, the non-defective message is displayed on the display device 60, but if the flatness Dm is equal to or higher than the set flatness, step S21 is executed, and the defective message is displayed on the display device 60.
Displayed in . At the same time, the display routine of step S22 is executed, and each coordinate point (Xmk
. As shown in the figure, a three-dimensional display is made in which two-dimensional data representing such a planar shape are superimposed in a predetermined Y direction.

このように、本実施例によれば多段階に明度がそれぞれ
異なる干渉縞40,42.j4が得られるとともに、そ
の明度の変化順序に基づいて干渉像38中の凹凸が被検
物20と干渉膜装置18とを相対移動させることなく容
易に判断され、且つ表示語W60において被検物20表
面の平面形状が容易に可視表示されるのである。
In this way, according to this embodiment, the interference fringes 40, 42 . j4 is obtained, and the unevenness in the interference image 38 can be easily determined based on the change order of brightness without relatively moving the test object 20 and the interference film device 18, and the test object is detected in the display word W60. The planar shape of the 20 surface can be easily displayed visually.

また、本実施例によれば被検物20表面の凹凸形状が可
視表示されるのみならず、被検物20表面の平面度が自
動的に算出され、しかも予め設定された合格基準に従っ
てその平面度が判断され、良品または不良品表示がされ
る利点がある。
Further, according to this embodiment, not only the uneven shape of the surface of the test object 20 is visually displayed, but also the flatness of the surface of the test object 20 is automatically calculated, and the flatness is calculated according to the preset acceptance criteria. It has the advantage of being able to judge the quality and indicate whether it is a good product or a defective product.

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても適用される。
Although the embodiment of the present invention has been described above based on the drawings, the present invention can also be applied to other aspects.

たとえば、前述の実施例において干渉膜装置18は第2
誘電体N30が除去されても差支えないのである。すな
わち、基準板26は通當第3誘電体N32と同様な屈折
率のガラスで構成されるからである。また、第2誘電体
層30および/または第3誘電体層32の代わりに空気
層を用いても良い。要するに、干渉膜装置は間隔が(2
n+1)λ/4である一対の第1境界面34および第2
境界面36を備え、且つそれら第1境界面34および第
2境界面36に挟まれた媒質が他の媒質よりも高屈折率
とされておれば良いのである。
For example, in the embodiments described above, the interference film device 18 is
There is no problem even if the dielectric N30 is removed. That is, this is because the reference plate 26 is generally made of glass having the same refractive index as the third dielectric N32. Further, an air layer may be used instead of the second dielectric layer 30 and/or the third dielectric layer 32. In short, the interference film device has a spacing of (2
n+1) a pair of first and second interface surfaces 34 and λ/4;
It is sufficient that the medium provided with the boundary surface 36 and sandwiched between the first boundary surface 34 and the second boundary surface 36 has a higher refractive index than the other medium.

また、前述の実施例においては暗線44に基づいて、各
座標点が決定されるとともに暗線44の次に中間線42
および明線40のいづれが存在するかによって被検物2
0表面の傾斜が判定されるようになっているが、暗線4
4の代わりに中間線42または明線40に基づいて各座
標点または被検物20表面の傾斜が判定されるようにし
ても良いのである。
Further, in the above embodiment, each coordinate point is determined based on the dark line 44, and the intermediate line 42 is next to the dark line 44.
The test object 2 depends on which of the bright lines 40 and 40 is present.
0 The slope of the surface is determined, but dark line 4
4, the inclination of each coordinate point or the surface of the object 20 may be determined based on the intermediate line 42 or the bright line 40.

また、前述の実施例においてはレーザー光が用いられて
いるが、波長が既知であり、位相が揃った他の単色光を
用いても良いのである。
Furthermore, although laser light is used in the above-described embodiments, other monochromatic light having known wavelengths and uniform phases may also be used.

なお、上述しなりはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ(Mるものである。
It should be noted that the above-mentioned bending is merely one embodiment of the present invention, and various changes may be made to the present invention without departing from the spirit thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の機械的構成を説明する図で
ある。第2図(alは第1図の装置において受像される
干渉像の一例を示す図であり、第2図(blはその干渉
像に基づいて表示された被検物の平面(凹凸)形状の例
を示す図である。第3図は従来の干渉計によって得られ
た干渉縞の明度を示す図である。第4図ないし第9図は
第1図の装置によって得られる干渉縞の明度を示す図で
あって、第4図ないし第7図は干渉膜装置における第1
誘電体層(第1媒質)の屈折率を変化させたものであり
、第8図は第1誘電体層を挟む第1境界面と第2境界面
との間隔を3倍に変更した第5図に相当する図であり、
第9図は第1誘電体層の屈折率を第2誘電体層および第
3誘電体層の屈折率に対して2倍以下とした図である。 第10図は第1図の装置によって得られた干渉縞の3段
階の明度を示す実測図である。第11図は本発明の一実
施例における電気的構成を示すブロック線図である。 第12図、第13図、第14図、第15図および第17
図は、それぞれメインプログラム、断面処理ルーチン、
平面度計算ルーチン、平面度演算第1ルーチン、および
平面度演算第2ルーチンをそれぞれ示すフローチャート
である。第16図、第18図、および第19図は平面度
演算第1ルーチン、平面度演算第2ルーチン、および平
面度計算ルーチンの演算処理をそれぞれ説明する図であ
る。 第20図は被挟物表面の平面形状を三次元的に表示する
例を示す図である。 10:レーザー光源(光源) 181干渉膜装置 20:被検物 24;工業用テレビカメラ(撮像機) 28:第1誘電体N(第1媒質) 30;第2誘電体層(第2媒質) 32:第3誘電体N(第3媒質) 34:第1境界面 36:第2境界面 38:干渉像 48:ビデオ信号記憶装置(記憶装置)出願人 ブラザ
ー工業株式会社 第2o図 7 手続補正盲動式) %式% 事件の表示 昭和58年 特許願 第98202号 発明の名称 平面形状表示装置 補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称  (526)ブラザー工業株式会社代理人 ■
450 7、補正の内容 (11明細書第8頁第3行、第12頁第5行、第14頁
第6行、第14頁第6行乃至7行、第16頁第9行、第
18頁第2行、同頁第20行の合計7箇所の1−第2図
(a)」を「第2図上段」に訂正する。 (2)  明細書第8頁第9行の「第2図(81および
(b)」を1第2図上段および上段」に訂正する。 (3)明細書第29頁第1行の「第2図(b)」を「第
2図上段」に訂正する。 (4)第31頁第7行乃至第10行の[第2図(al・
・・・をボす図である。」を[第2図は、第1図の装置
において受像される干渉像の一例を上段に示し、その干
渉像に基づいて表示された被検物の平面(凹凸)形状の
例を上記干渉像と対応させて一上段に示す対比図である
。」に訂正する。 (5)図面における図番「第2図(a)」を「第2図」
に補正し、図番1第2図(b)」を削除する。 以   上 59
FIG. 1 is a diagram illustrating the mechanical configuration of an embodiment of the present invention. Figure 2 (al is a diagram showing an example of an interference image received by the apparatus in Figure 1, and Figure 2 (bl is a diagram showing the planar (uneven) shape of the object displayed based on the interference image. FIG. 3 is a diagram showing the brightness of interference fringes obtained by a conventional interferometer. FIGS. 4 to 9 are diagrams showing the brightness of interference fringes obtained by the apparatus of FIG. FIGS. 4 to 7 are diagrams showing the first
The refractive index of the dielectric layer (first medium) is changed, and FIG. A diagram corresponding to the diagram,
FIG. 9 is a diagram in which the refractive index of the first dielectric layer is less than twice the refractive index of the second dielectric layer and the third dielectric layer. FIG. 10 is an actual measurement diagram showing three levels of brightness of interference fringes obtained by the apparatus shown in FIG. FIG. 11 is a block diagram showing the electrical configuration in one embodiment of the present invention. Figures 12, 13, 14, 15 and 17
The figure shows the main program, cross-section processing routine, and
3 is a flowchart showing a flatness calculation routine, a first flatness calculation routine, and a second flatness calculation routine, respectively. FIG. 16, FIG. 18, and FIG. 19 are diagrams explaining the calculation processing of the first flatness calculation routine, the second flatness calculation routine, and the flatness calculation routine, respectively. FIG. 20 is a diagram showing an example of three-dimensionally displaying the planar shape of the surface of the object to be sandwiched. 10: Laser light source (light source) 181 Interference film device 20: Test object 24; Industrial television camera (imaging device) 28: First dielectric N (first medium) 30; Second dielectric layer (second medium) 32: Third dielectric N (third medium) 34: First boundary surface 36: Second boundary surface 38: Interference image 48: Video signal storage device (storage device) Applicant Brother Industries, Ltd. No. 2o Figure 7 Procedural amendment Blind acting type) % type % Indication of the case 1982 Patent application No. 98202 Name of the invention Person who corrects flat shape display device Relationship to the case Patent applicant name (526) Agent for Brother Industries, Ltd. ■
450 7. Contents of amendment (11 Specification, page 8, line 3, page 12, line 5, page 14, line 6, page 14, lines 6 to 7, page 16, line 9, 18 "1-Figure 2 (a)" in seven locations on the second line of the page and the 20th line of the same page is corrected to "Figure 2 upper row." (2) "2 (Figures 81 and (b)" are corrected to 1, upper row and upper row of Figure 2.) (3) "Figure 2 (b)" in line 1 of page 29 of the specification is corrected to "upper row of Figure 2." (4) Page 31, lines 7 to 10 [Figure 2 (al.
This is a diagram showing... [Figure 2 shows an example of an interference image received by the apparatus in Figure 1 in the upper row, and an example of the plane (unevenness) shape of the object displayed based on the interference image is shown in the above interference image. It is a comparison diagram shown in the upper row in correspondence with the above. ” is corrected. (5) Figure number “Figure 2 (a)” in the drawing is “Figure 2”
and delete figure number 1, figure 2 (b). Above 59

Claims (1)

【特許請求の範囲】 高屈折率の第1媒質と、該第1媒質を挟み且つそれより
も低屈折率の第2および第3媒質とを備え、該第1媒質
と第2媒質との間および該第1媒質と第3媒質との間に
、相互間隔が(2n+1>・λ/4 (但し、λは波長
、nは零から始まる整数)の互いに平行な第1境界面お
よび第2境界面が形成された干渉膜装置と、 該干渉膜装置を通して、被検物の表面を波長λであり且
つ位相の揃った単色光で照射する光源と、前記被検物の
表面、第1境界面、および第2境界面からのそれぞれの
反射光の相互干渉に基づく複数の干渉縞からなる干渉像
を撮像する撮像機と、該撮像機によって撮像された干渉
像を記憶する記憶装置と、 出力装置と、 前記干渉像の所定の切線上における干渉縞毎の明度の変
化順序に基づいて前記被挟物表面の傾斜方向を判断し、
該傾斜方向および干渉縞の本数に従って該切線に沿った
該被挟物表面の平面形状を前記出力装置に可視表示させ
る表示制御手段を有する中央処理装置と、 を含むことを特徴とする平面形状表示装置。
[Claims] A first medium with a high refractive index, and second and third media sandwiching the first medium and having a lower refractive index than the first medium, and between the first medium and the second medium. and a first boundary surface and a second boundary that are parallel to each other and have a mutual spacing of (2n+1>・λ/4 (where λ is a wavelength and n is an integer starting from zero) between the first medium and the third medium). an interference film device in which a surface is formed; a light source that irradiates the surface of a test object with monochromatic light having a wavelength λ and a uniform phase through the interference film device; and a surface of the test object and a first boundary surface. , an imaging device that captures an interference image made up of a plurality of interference fringes based on mutual interference of the respective reflected lights from the second boundary surface, a storage device that stores the interference image captured by the imaging device, and an output device. and determining the inclination direction of the surface of the object based on the order of change in brightness for each interference fringe on a predetermined tangential line of the interference image,
a central processing unit having a display control means for causing the output device to visually display the planar shape of the surface of the sandwiched object along the cutting line according to the inclination direction and the number of interference fringes; Device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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