WO2013084557A1

WO2013084557A1 - 形状測定装置

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Publication number: WO2013084557A1
Application number: PCT/JP2012/073368
Authority: WO
Inventors: 浩伸御子柴; 俊哉瀧谷
Original assignee: コニカミノルタ株式会社
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-06-13
Also published as: EP2789968A1; US20140320866A1; JPWO2013084557A1; CN103975220A; EP2789968A4

Abstract

【課題】形状測定装置の振動、駆動ステージの駆動精度、温度変動、部品歪みなどに起因する載物台と干渉光学系との相対距離の微小変動の影響を受けることなく、白色光干渉縞が撮像されたときの干渉光学系の載物台に対する相対位置を正確に把握して、ワーク形状を高精度に測定できる形状測定装置を提供する。【解決手段】本発明の形状測定装置１は、白色光干渉を用いてワーク形状を測定する形状測定装置であって、ワークＷを載置する載物台１０と、ワークＷに白色光ＷＬを照射して白色光干渉縞を発生させる干渉光学系１００と、載物台及び干渉光学系のいずれか一方の位置を光軸方向に移動させる駆動部２６と、駆動部により変化する載物台と干渉光学系との相対距離Ｌを測定する測長器５０と、相対距離に応じて変化する白色光干渉縞のコントラスト情報を得るために、白色光干渉縞を撮像する撮像部４０と、を有する。

Description

形状測定装置

　本発明は、白色光干渉を用いてワーク形状を測定する形状測定装置に関する。

　白色光干渉を用いてワーク形状を測定する形状測定装置では、白色光干渉縞のコントラストのピーク位置を検出するために、干渉光学系がワークに対して相対的に光軸方向に走査され、白色光干渉縞が取得される。走査には、通常、静電容量センサーなどの変位計付きのピエゾステージ機構が用いられ、高精度に走査量が制御される。

　これに関連する技術として、下記の特許文献１には、干渉光学系を構成する干渉対物レンズの表面に反射膜を形成し、当該反射膜にレーザー光を照射することにより、干渉対物レンズの移動量を測定する技術が開示されている。この技術によれば、ピエゾステージ機構に内蔵された静電容量センサーを用いる場合よりも、干渉対物レンズの移動量の測定精度が向上するため、ワーク形状の測定精度が向上する。

　ところで、ワーク形状を測定するとき、形状測定装置の振動、駆動ステージの駆動精度、温度変動、部品歪みなどに起因して、載物台と干渉対物レンズとの相対距離が微小に変動する。

　しかしながら、特許文献１の技術では、干渉対物レンズのみの移動量を測定しているため、相対距離の微小変動の影響を受ける。このため、白色光干渉縞が撮像されたときの干渉対物レンズの載物台に対する相対位置を正確に把握することができず、ワーク形状の測定精度の低下を招いている。

特開２０１０－２３７１８３号公報

　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、形状測定装置の振動、駆動ステージの駆動精度、温度変動、部品歪みなどに起因する載物台と干渉光学系との相対距離の微小変動の影響を受けることなく、白色光干渉縞が撮像されたときの干渉光学系の載物台に対する相対位置を正確に把握して、ワーク形状を高精度に測定できる形状測定装置を提供することを目的とする。

　本発明の上記目的は、下記の手段により達成される。

　（１）白色光干渉を用いてワーク形状を測定する形状測定装置であって、ワークを載置する載物台と、前記ワークに白色光を照射して白色光干渉縞を発生させる干渉光学系と、前記載物台及び前記干渉光学系のいずれか一方の位置を光軸方向に移動させる駆動部と、前記駆動部により前記位置を移動させ変化する前記載物台と前記干渉光学系との相対距離を測定する測長器と、前記相対距離に応じて変化する前記白色光干渉縞のコントラスト情報を得るために、前記白色光干渉縞を撮像する撮像部と、を有する形状測定装置。

　（２）前記測長器により前記相対距離を測定して得られる距離情報と、前記撮像部により前記白色光干渉縞を撮像して得られる画像情報とを対応付けて記憶する記憶部をさらに有する上記（１）に記載の形状測定装置。

　（３）前記測長器により前記相対距離を測定して得られる距離情報に応じて、前記撮像部にトリガー信号を送信する第１制御部をさらに有し、前記トリガー信号が送信されたときに、前記撮像部により前記白色光干渉縞が撮像される上記（１）または（２）に記載の形状測定装置。

　（４）前記測長器により測定される前記相対距離が一定量変化するごとに、前記第１制御部は、前記撮像部に前記トリガー信号を送信する上記（３）に記載の形状測定装置。

　（５）前記測長器及び前記撮影部のそれぞれに、測長用トリガー信号及び撮影用トリガー信号を同時に送信する第２制御部をさらに有し、前記測長用トリガー信号が送信されたときに、前記測長器により前記相対距離が測定され、前記撮影用トリガー信号が送信されたときに、前記撮影部により前記白色光干渉縞が撮像される上記（１）または（２）に記載の形状測定装置。

　（６）前記測長器は、前記干渉光学系及び前記載物台のいずれか一方に設けられている上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の形状測定装置。

　（７）前記測長器は、第１及び第２のレーザー光を出射するレーザー測長器であって、前記載物台は、前記第１のレーザー光を反射させるための第１のミラーを有し、前記干渉光学系は、前記第２のレーザー光を反射させるための第２のミラーを有し、前記第１のレーザー光を用いて測定される前記レーザー測長器から前記載物台までの距離と、前記第２のレーザー光を用いて測定される前記レーザー測長器から前記干渉光学系までの距離との差分が算出されることにより、前記載物台と前記干渉光学系との前記相対距離が測定される上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の形状測定装置。

　（８）前記干渉光学系は、干渉対物レンズを有し、前記干渉対物レンズは、前記白色光を前記ワークに集光する対物レンズと、前記対物レンズを通過後の前記白色光を測定光及び参照光に分離し、かつ測定光及び参照光の反射光を合成するビームスプリッターと、前記参照光を反射させる参照ミラーと、を有し、前記第２のミラーは、前記参照ミラーであり、前記レーザー測長器は、前記参照ミラーにより反射される前記第２のレーザー光を用いて前記レーザー測長器と前記干渉光学系との相対距離を測定する上記（７）に記載の形状測定装置。

　（９）前記干渉光学系は、干渉対物レンズを有し、前記駆動部は、前記干渉対物レンズを光軸方向に移動させ、前記測長器は、前記載物台と前記干渉対物レンズとの相対距離を測定する上記（１）～（８）のいずれか１つに記載の形状測定装置。

　（１０）前記測長器により前記相対距離を測定して得られる距離情報と、前記撮影部により前記白色光干渉縞を撮像して得られる画像情報とに基づいて、ワーク表面の高さデータを算出する算出部をさらに有する上記（１）～（９）のいずれか１つに記載の形状測定装置。

　本発明によれば、測長器により載物台と干渉光学系との相対距離が測定されるため、白色光干渉縞が撮像されたときの、干渉光学系の載物台に対する相対位置を正確に把握することができる。したがって、形状測定装置の振動、駆動ステージの駆動精度、温度変動、部品歪みなどに起因する載物台と干渉光学系との相対距離の微小変動の影響を受けることなく、ワーク形状を高精度に測定することができる。

本発明の第１実施形態に係る形状測定装置の正面図である。形状測定装置の干渉光学系を説明するための概略図である。本発明の第２実施形態に係る形状測定装置を説明するための概略図である。本発明の第３実施形態に係る形状測定装置を説明するための概略図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。

　＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の第１実施形態に係る形状測定装置１の正面図であり、図２は、形状測定装置１の干渉光学系１００を説明するための概略図である。

　図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る形状測定装置１は、載物台１０、顕微鏡本体部２０、干渉対物レンズ３０、撮像部４０、レーザー測長器５０及び制御部６０を有する。

　載物台１０は、ワークＷを載置する。載物台１０は、ワークＷが載置される載置面１０ａを有し、ＸＹ駆動ステージ（不図示）により、載置面１０ａ方向に移動される。

　顕微鏡本体部２０は、白色光ＷＬの光路を構成する。図２に示されるように、顕微鏡本体部２０は、白色光ＷＬを出射する白色光光源２１と、白色光光源２１から出射された白色光ＷＬを平行光に変換させるレンズ２２と、フィルター２３を通過した平行光を載物台１０方向へ反射させるビームスプリッター２４と、を有し、平行光にされた白色光ＷＬを干渉対物レンズ３０に供給する。白色光光源２１には、ハロゲンランプやキセノンランプなどが用いられる。さらに、顕微鏡本体部２０は、干渉対物レンズ３０により発生した白色光干渉縞を撮像部４０において結像させる結像レンズ２５を有する。また、顕微鏡本体部２０には、干渉対物レンズ３０の光軸方向の位置を粗調整するＺ駆動ステージ（不図示）と、干渉対物レンズ３０を光軸方向に精密に移動させる駆動部２６とが設けられている。駆動部２６は、例えばピエゾ素子を用いた移動機構である。

　干渉対物レンズ３０は、顕微鏡本体部２０から供給された白色光ＷＬをワークＷに照射して、白色光干渉縞を発生させる。干渉対物レンズ３０は、顕微鏡本体部２０に着脱可能であり、顕微鏡本体部２０と結合して干渉光学系１００を形成する。干渉対物レンズ３０には、固定部材３１により測長用ミラー３２が取り付けられており、駆動部２６は干渉対物レンズ３０及び測長用ミラー３２を光軸方向に走査させる。図２に示される干渉対物レンズ３０はマイケルソン型干渉対物レンズであり、白色光ＷＬをワークＷに集光する対物レンズ３３と、対物レンズ３３を通過後の白色光ＷＬを、測定光ＭＬと参照光ＲＬとに分離し、かつ測定光ＭＬ及び参照光ＲＬの反射光を合成するビームスプリッター３４と、参照光ＲＬを反射させる参照ミラー３５と、を有する。なお、干渉対物レンズ３０には、ミラウ型干渉対物レンズが用いられてもよい。

　撮像部４０は、干渉光学系１００により発生する白色光干渉縞を撮像し、得られた白色光干渉縞の画像を示す画像情報ＰＩは制御部６０に送信される。撮像部４０は、例えばＣＣＤカメラであり、顕微鏡本体部２０の上部に設けられている。

　レーザー測長器５０は、載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌを測定する。より具体的には、レーザー測長器５０は、載物台１０上に固定され、レーザー干渉を利用して、載物台１０と干渉対物レンズ３０に設けられている測長用ミラー３２との相対距離Ｌを測定する。レーザー測長器５０により測定される載物台１０と測長用ミラー３２との相対距離Ｌを示す距離情報ＬＩは、制御部６０に送信される。

　制御部６０は、各種制御及び演算処理を実行する。制御部６０は、レーザー測長器５０から送信される距離情報ＬＩ及び撮像部４０から送信される画像情報ＰＩを受信する受信部６１と、撮像部４０にトリガー信号Ｔ及び駆動部２６に信号Ｓを送信する信号送信部６２と、距離情報ＬＩと画像情報ＰＩとを対応付けて記憶する記憶部６３と、記憶部６３に記憶された距離情報ＬＩ及び画像情報ＰＩに基づいて、ワーク表面の高さデータを算出する算出部６４と、を有する。制御部６０は、例えば一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。

　このように構成される形状測定装置１では、白色光光源２１から出射された光は、レンズ２２により拡散光から平行光に変換される。レンズ２２により平行光に変換された白色光ＷＬは、フィルター２３を介して、ビームスプリッター２４により反射され、干渉対物レンズ３０に入射する。干渉対物レンズ３０に入射された白色光ＷＬは、対物レンズ３３によりワーク表面に焦点を結ぶように集光される。

　対物レンズ３３を通過した白色光ＷＬは、対物レンズ３３とワークＷとの間に設置されたビームスプリッター３４により、ビームスプリッター３４を透過してワーク表面に照射される測定光ＭＬ（以下、測定光ＭＬが通過する光路を測定光路と称する場合がある）と、ビームスプリッター３４により反射されて参照ミラー３５の表面に照射される参照光ＲＬ（以下、参照光ＲＬが通過する光路を参照光路と称する場合がある）とに分離される。

　測定光ＭＬ及び参照光ＲＬは、ワーク表面及び参照ミラー３５の表面においてそれぞれ反射され、ワーク表面及び参照ミラー３５の表面においてそれぞれ反射された測定光ＭＬ及び参照光ＲＬは、ビームスプリッター３４により合成される。このとき、測定光路と参照光路との光路差に起因して白色光干渉縞が発生する。そして、拡散光となっている白色光干渉縞は、対物レンズ３３により再度平行光に変換される。

　平行光に変換された白色光干渉縞は、ビームスプリッター２４を透過し、結像レンズ２５により撮影部４０に結像され、撮影部４０にて白色光干渉縞が撮像される。

　なお、図２に示される干渉対物レンズ３０では、対物レンズ３３は、ビームスプリッター３４とビームスプリッター２４との間に配置されている。しかしながら、２つの対物レンズが、ビームスプリッター３４とワークＷとの間及びビームスプリッター３４と参照ミラー３５との間、それぞれに配置されていてもよい。

　次に、本実施形態に係る形状測定装置１によるワーク形状の測定手順について説明する。

　測定を開始するに先立って、ワークＷが載物台１０上の所定の位置に載置される。そして、撮像部４０により白色光干渉縞が観察されるように、Ｚ駆動ステージにより干渉対物レンズ３０の高さが調整される。

　まず、制御部６０は、駆動部２６に信号Ｓを送信することにより、干渉対物レンズ３０の走査を開始させる。その後、制御部６０は、レーザー測長器５０の距離情報ＬＩを取得する。同時に、制御部６０は、撮像部４０にトリガー信号Ｔを送信し、干渉光学系１００により発生した白色光干渉縞を撮像部４０に撮像させ、白色光干渉縞の画像を示す画像情報ＰＩを取得する。そして、制御部６０は、距離情報ＬＩと画像情報ＰＩとを対応付けて記憶部６３に記憶する。

　次に、レーザー測長器５０により測定される相対距離Ｌが一定量（例えば数１０ｎｍ）変化したとき、制御部６０は、撮像部４０にトリガー信号Ｔを送信し、白色光干渉縞を撮像させて画像情報ＰＩを取得する。そして、制御部６０は、距離情報ＬＩと画像情報ＰＩとを対応付けて記憶部６３に記憶する。

　さらに、レーザー測長器５０の距離情報ＬＩが一定量変化するごとに、制御部６０は、撮像部４０にトリガー信号Ｔを送信し、白色光干渉を撮像させて画像情報ＰＩを取得する。そして、制御部６０は、一定間隔の距離情報ＬＩごとに、白色光干渉縞の画像を示す画像情報ＰＩを対応付けて記憶部６３に記憶する。

　制御部６０は、所定の回数、画像情報ＰＩを取得した後、記憶部６３に記憶された距離情報ＬＩ及び画像情報ＰＩに基づいて、ワーク表面の高さデータを算出する。なお、距離情報ＬＩ及び画像情報ＰＩに基づいて、ワーク表面の高さデータを算出する技術自体は一般的な技術であるため、詳細な説明は省略する。

　以上のとおり、本実施形態によれば、レーザー測長器５０により載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌが測定されるため、白色光干渉縞が撮像されたときの干渉対物レンズ３０の載物台１０に対する相対位置を、正確に把握することができる。したがって、形状測定装置１の振動、ＸＹ駆動ステージ及びＺ駆動ステージの駆動精度、温度変動、部品歪みなどに起因する載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌの微小変動の影響を受けることなく、ワーク形状を高精度に測定することができる。

　なお、本実施形態では、測長用ミラー３２は、固定部材３１により干渉対物レンズ３０の側部に配置されている。しかしながら、測長用ミラー３２の取り付け位置は、干渉対物レンズ３０の側部に限定されるものではなく、測長用ミラー３２は、干渉対物レンズ３０の任意の位置に配置され得る。

　また、本実施形態では、載物台１０上にレーザー測長器５０が設けられ、干渉対物レンズ３０に測長用ミラー３２が設けられている。しかしながら、本実施形態とは異なり、載物台１０上に測長用ミラーが設けられ、干渉対物レンズ３０にレーザー測長器５０が設けられてもよい。

　また、本実施形態では、測長器としてレーザー測長器５０が用いられている。しかしながら、測長器として三角測量式の距離センサーや静電容量センサーが用いられてもよい。

　＜第２実施形態＞
　次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る形状測定装置２について説明する。本実施形態は、レーザー測長器５０が差動式レーザー測長器７０である点において、第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態に係る形状測定装置１と共通する部分は説明を省略し、本実施形態に係る形状測定装置２のみに特徴のある箇所について説明する。

　図３に示されるように、本実施形態に係る形状測定装置２は、差動式レーザー測長器７０を有する。また、載物台１０及び固定部材３１の両方に測長用ミラー１１，３２が設けられている。

　差動式レーザー測長器７０は、固定部材３１の上方に配置され、２本のレーザー光を出射する。２本のレーザー光はそれぞれ、載物台１０上の測長用ミラー１１及び固定部材３１上の測長用ミラー３２に照射される。そして、差動式レーザー測長器７０は、差動式レーザー測長器７０から載物台１０上の測長用ミラー１１までの距離及び差動式レーザー測長器７０から固定部材３１上の測長用ミラー３２までの距離の差分、すなわち載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌを測定する。差動式レーザー測長器７０により測定された載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌを示す距離情報ＬＩは制御部６０に送信される。

　このような構成によれば、載物台１０や干渉対物レンズ３０にレーザー測長器５０を配置する必要がなく、レーザー測長器５０の配置場所の制限が緩和され、利便性が向上する。

　なお、本実施形態では、固定部材３１の上方に差動式レーザー測長器７０が設けられている。しかしながら、差動式レーザー測長器７０は、任意の位置に配置され得る。

　＜第３実施形態＞
　次に、図４を参照して、本発明の第３実施形態に係る形状測定装置３について説明する。本実施形態は、差動式レーザー測長器７０からのレーザー光が、干渉対物レンズ３０の参照ミラー３５に照射される点において、第２実施形態と異なる。以下、第２実施形態に係る形状測定装置２と共通する部分は説明を省略し、本実施形態に係る形状測定装置３のみに特徴のある箇所について説明する。

　図４に示されるように、本実施形態に係る形状測定装置３では、差動式レーザー測長器７０から出射される２本のレーザー光はそれぞれ、載物台１０上の測長用ミラー１１と、干渉対物レンズ３０の参照ミラー３５とに反射ミラーＭ１，Ｍ２を介して照射される。ビームスプリッター３４及び反射ミラーＭ１，Ｍ２の表面には、レーザー光の波長が透過しないようにコーティングが施されている。なお、反射ミラーＭ２は、レーザー光を反射させる一方で、白色光ＷＬを透過させる。

　そして、差動式レーザー測長器７０は、差動式レーザー測長器７０から載物台１０上の測長用ミラー１１までの距離及び差動式レーザー測長器７０から干渉対物レンズ３０の参照ミラー３５までの距離の差分、すなわち載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌを測定する。差動式レーザー測長器７０により測定された載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌを示す距離情報ＬＩは、制御部６０に送信される。

　このような構成によれば、固定部材３１を用いて測長用ミラー３２を固定する必要がないため、固定部材３１の取り付け誤差により生じる測定誤差がなくなり、測定精度が向上する。

　本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。

　例えば、上述した第１～第３実施形態では、制御部６０は撮像部４０にトリガー信号Ｔを送信し、白色光干渉縞を撮像させて画像情報ＰＩを取得した。しかしながら、測長用トリガー信号ＴＬ及び撮像用トリガー信号ＴＰを同時に送信する制御部が、測長用トリガー信号ＴＬをレーザー測長器５０または差動式レーザー測長器７０に送信して、載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌを示す距離情報ＬＩを取得し、撮像用トリガー信号ＴＰを撮像部４０に送信して、白色光干渉縞の画像を示す画像情報ＰＩを取得してもよい。

　また、上述した第１～第３実施形態では、レーザー測長器５０または差動式レーザー測長器７０により測定される載物台１０と干渉対物レンズ３０との相対距離Ｌが一定量変化するごとに、制御部６０は撮像部４０にて撮像される白色光干渉縞の画像の画像を示す画像情報ＰＩを取得した。しかしながら、白色光干渉縞の画像を示す画像情報ＰＩを取得するタイミングは、相対距離Ｌが一定量変化するタイミングでなくてもよく、距離情報ＬＩと画像情報ＰＩとが対応付けられて記憶されていればよい。

　また、上述した第１～第３実施形態では、制御部６０は、干渉対物レンズ３０を静止させることなく走査させつつ、撮像部４０にトリガー信号Ｔを送信して、白色光干渉縞の画像を取得した。しかしながら、制御部６０は、撮像部４０にトリガー信号Ｔを送信する際、干渉対物レンズ３０の移動を静止させ、白色光干渉縞の画像を取得してもよい。

　また、上述した第１～第３実施形態では、干渉対物レンズ３０が駆動部２６により移動された。しかしながら、干渉対物レンズ３０のみでなく、顕微鏡本体部２０と干渉光学系１００とが一体的に駆動部２６により移動されてもよい。あるいは、載物台１０が駆動部２６により移動されてもよい。

１，２，３　形状測定装置、
１０　載物台、
２０　顕微鏡本体部、
２１　白色光光源
２６　駆動部、
３０　干渉対物レンズ、
３２　測長用ミラー、
３３　対物レンズ、
３４　ビームスプリッター、
３５　参照ミラー、
４０　撮像部、
５０　レーザー測長器、
６０　制御部、
７０　差動式レーザー測長器、
１００　干渉光学系、
ＷＬ　白色光、
ＰＩ　画像情報、
ＬＩ　距離情報、
Ｌ　相対距離、
ＭＬ　測定光、
ＲＬ　参照光、
Ｔ　トリガー信号、
ＴＬ　測長用トリガー信号、
ＴＰ　撮像用トリガー信号。

Claims

　白色光干渉を用いてワーク形状を測定する形状測定装置であって、
　ワークを載置する載物台と、
　前記ワークに白色光を照射して白色光干渉縞を発生させる干渉光学系と、
　前記載物台及び前記干渉光学系のいずれか一方の位置を光軸方向に移動させる駆動部と、
　前記駆動部により前記位置を移動させ変化する前記載物台と前記干渉光学系との相対距離を測定する測長器と、
　前記相対距離に応じて変化する前記白色光干渉縞のコントラスト情報を得るために、前記白色光干渉縞を撮像する撮像部と、
　を有する形状測定装置。
　前記測長器により前記相対距離を測定して得られる距離情報と、前記撮像部により前記白色光干渉縞を撮像して得られる画像情報とを対応付けて記憶する記憶部をさらに有する請求項１に記載の形状測定装置。
　前記測長器により前記相対距離を測定して得られる距離情報に応じて、前記撮像部にトリガー信号を送信する第１制御部をさらに有し、
　前記トリガー信号が送信されたときに、前記撮像部により前記白色光干渉縞が撮像される請求項１または２に記載の形状測定装置。
　前記測長器により測定される前記相対距離が一定量変化するごとに、前記第１制御部は、前記撮像部に前記トリガー信号を送信する請求項３に記載の形状測定装置。
　前記測長器及び前記撮影部のそれぞれに、測長用トリガー信号及び撮影用トリガー信号を同時に送信する第２制御部をさらに有し、
　前記測長用トリガー信号が送信されたときに、前記測長器により前記相対距離が測定され、
　前記撮影用トリガー信号が送信されたときに、前記撮影部により前記白色光干渉縞が撮像される請求項１または２に記載の形状測定装置。
　前記測長器は、前記干渉光学系及び前記載物台のいずれか一方に設けられている請求項１～５のいずれか１項に記載の形状測定装置。
　前記測長器は、第１及び第２のレーザー光を出射するレーザー測長器であって、
　前記載物台は、前記第１のレーザー光を反射させるための第１のミラーを有し、
　前記干渉光学系は、前記第２のレーザー光を反射させるための第２のミラーを有し、
　前記第１のレーザー光を用いて測定される前記レーザー測長器から前記載物台までの距離と、前記第２のレーザー光を用いて測定される前記レーザー測長器から前記干渉光学系までの距離との差分が算出されることにより、前記載物台と前記干渉光学系との前記相対距離が測定される請求項１～５のいずれか１項に記載の形状測定装置。
　前記干渉光学系は、干渉対物レンズを有し、
　前記干渉対物レンズは、
　前記白色光を前記ワークに集光する対物レンズと、
　前記対物レンズを通過後の前記白色光を測定光及び参照光に分離し、かつ測定光及び参照光の反射光を合成するビームスプリッターと、
　前記参照光を反射させる参照ミラーと、を有し、
　前記第２のミラーは、前記参照ミラーであり、
　前記レーザー測長器は、前記参照ミラーにより反射される前記第２のレーザー光を用いて前記レーザー測長器と前記干渉光学系との相対距離を測定する請求項７に記載の形状測定装置。
　前記干渉光学系は、干渉対物レンズを有し、
　前記駆動部は、前記干渉対物レンズを光軸方向に移動させ、
　前記測長器は、前記載物台と前記干渉対物レンズとの相対距離を測定する請求項１～８のいずれか１項に記載の形状測定装置。
　前記測長器により前記相対距離を測定して得られる距離情報と、前記撮像部により前記白色光干渉縞を撮像して得られる画像情報とに基づいて、ワーク表面の高さデータを算出する算出部をさらに有する請求項１～９のいずれか１項に記載の形状測定装置。