(57)【要約】【課題】光学系の水平分解能を向上させることができ、しかも、測定時間の短縮を図ることが可能な測定装置および測定方法を提供する。【解決手段】光源からの光を２方向に分割して、一方の分割光を被測定部位に照射するとともに、他方の分割光を参照板に照射し、被測定部位及び参照板から反射された反射光を合成してその干渉光を撮像する撮像手段を有する２光収束干渉計を用いた測定装置である。撮像手段は、光電変換部位が１画素面積よりも小さい面積で開口している画像を有するイメージセンサと、被測定部位とを相対的に移動させて、１画素よりも少なく、画素単位で表す移動量の整数部分を除いた小数部分の量で画像をずらせる。【選択図】図１
2020169952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を２方向に分割して、一方の分割光を被測定部位に照射するとともに、他方の分割光を参照板に照射し、被測定部位及び参照板から反射された反射光を合成してその干渉光を撮像する撮像手段を有する２光収束干渉計を用いた測定装置であって、
前記撮像手段は、光電変換部位が１画素面積よりも小さい面積で開口している画素を有するイメージセンサを備え、位置移動手段にて、このイメージセンサと被測定部位とを相対的に移動させて、１画素よりも少なく、画素単位で表す移動量の整数部分を除いた小数部分の量で画素をずらせることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
イメージセンサの光電変換部位の開口は、画素に遮光部を設けることによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
イメージセンサの光電変換部位の開口は、フォトダイオードの受光面にて構成したことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
イメージセンサの光電変換部位の開口面積は、１画素面積の７％以上３０％以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
イメージセンサの光電変換部位の開口形状が、略円形、略楕円形、略正方形、および略長方形のいずれかであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
位置移動手段は、イメージセンサを被測定部位に対して移動させる圧電アクチュエータにて構成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
光源から照射される光が単色又は複数色であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項８】
被測定部位がボンディングされたワイヤ、その接合部、及び接合させるべき被接合部の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項９】
光を２方向に分割して、一方の分割光を被測定部位に照射するとともに、他方の分割光を参照板に照射し、被測定部位及び参照板から反射された反射光を合成してその干渉光を撮像する２光収束干渉法を用いた測定方法であって、
光電変換部位が１画素面積よりも小さい面積で開口している画像を有するイメージセンサと、被測定部位とを相対的に移動させて、１画素よりも少なく、画素単位で表す移動量の整数部分を除いた小数部分の量で画像をずらせて、イメージセンサで被測定対象部を撮像することを特徴とする測定方法。
【請求項１０】
イメージセンサと被測定部位との相対移動を一定ピッチとすることを特徴とする請求項９に記載の測定方法。
【請求項１１】
イメージセンサと被測定部位との相対移動を任意の不定ピッチとすることを特徴とする請求項９に記載の測定方法。
【請求項１２】
Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサと被測定部位との相対位置移動のみを行うことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１３】
Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサと被測定部位との相対位置移動、およびＸ方向及びＹ方向と直交するイメージセンサのＺ方向のスキャンが可能であって、イメージセンサのＺ方向のスキャン中に、Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサの相対移動を行うことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１４】
Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサと被測定部位との相対位置移動、およびＸ方向及びＹ方向と直交するイメージセンサのＺ方向のスキャンが可能であって、イメージセンサをＺ方向のスキャン後に、Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサの移動を行うことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１５】
被測定部位がボンディングされたワイヤ、その接合部、及び接合させるべき被接合部の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項８〜請求項１４のいずれか１項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および測定方法に関し、特に、２光束干渉法を用いる測定装置および測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２光束干渉法を用いる測定装置は、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この測定装置（形状測定装置）は、図９に示すように、光源１と、コリメータレンズ２と、ビームスプリッタ３と、参照板４と、結像レンズ５と、ＣＣＤカメラ６等を備える。
【０００３】
すなわち、光源１から出射された光（白色光）は、コリメータレンズ２でコリメートされ、ビームスプリッタ３で２方向に分割される。一方の分割光は、被測定対象であるワーク７に測定面に照射され、他方の分割光は、参照板４の参照面に照射される。測定面及び参照面に照射からそれぞれ反射された白色光は、ビームスプリッタ３で合成され、その際の干渉光が結像レンズ５を介してＣＣＤカメラ６で撮像される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８９８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の白色干渉による３次元計を用いる場合、視野を大きくする（倍率を低くする）必要がある。しかしながら、視野を大きくすると、水平分解能が落ちることになる。水平分解能を維持するためには、視野の移動が必要となる。このため、このような白色干渉による３次元計において、必要な水平分解能を維持しながらＣＣＤカメラ（イメージセンサ）６よりも大きな視野を測定する場合、ワーク７又は光学系を移動させて複数視野を撮影して、貼り合わせる必要があった。
【０００６】
複数視野を撮影して、貼り合わせる場合、視野連結のために視野を移動させる必要があり、移動時間が大となる。また、視野の移動のために、重量物（ワークや光学系）を移動させる必要があり、装置（機器）全体は大型化および複雑化することになる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて、光学系の水平分解能を向上させることができ、しかも、測定時間の短縮を図ることが可能な測定装置および測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の測定装置は、光源からの光を２方向に分割して、一方の分割光を被測定部位に照射するとともに、他方の分割光を参照板に照射し、被測定部位及び参照板から反射された反射光を合成してその干渉光を撮像する撮像手段を有する２光収束干渉計を用いた測定装置であって、前記撮像手段は、光電変換部位が１画素面積よりも小さい面積で開口している画素を有するイメージセンサを備え、位置移動手段にて、このイメージセンサと被測定部位とを相対的に移動させて、１画素よりも少なく、画素単位で表す移動量の整数部分を除いた小数部分の量で画素をずらせるものである。
【０００９】
本発明の測定装置によれば、光電変換部位が１画素面積よりも小さい面積で開口している画素を有するイメージセンサを用いるので、イメージセンサの見かけの画素サイズが小さくなって、水平分解能を向上させることができる。しかも、画素サイズを小さくしたことによって計測できない部分（抜け部分）を、イメージセンサと被測定部位との相対移動で補完することができる。
【００１０】
イメージセンサの光電変換部位の開口は、画素に遮光部を設けることによって構成できる。ここで、遮光部として、例えば、黒色顔料（カーボンブラック）が含まれる塗料（樹脂）、金属の蒸着膜、金属板（エッチングや機械加工）等で構成することができる。このように、遮光部としては、種々の簡単な構成で設けることができる。
【００１１】
イメージセンサの光電変換部位の開口は、フォトダイオードの受光面にて構成することができる。このようなフォトダイオードを有するイメージセンサを製造すればよく、遮光部を設ける必要がなく、生産性に優れる。
【００１２】
イメージセンサの光電変換部位の開口面積は、１画素面積の７％以上３０％以下とすることができる。このように設定するのが、生産上安定する。
【００１３】
光電変換部位の開口形状が、略円形、略楕円形、略正方形、および略長方形のいずれかであってもよい。ここで、略円形とは、真円はもちろん、ある程度円に近い形状（若干の楕円形状や円周に凹凸を有する形状など）を含む概念である。略楕円形とは、実際の楕円及び楕円に近い形状を含むものであり、楕円に近い形状とは複合円のようなものや円と直線とで形作られたようなものをも含む趣旨である。略正方形とは、実際の正方形及び実質的に正方形に近い形状であり、頂点に丸み等を有する実質的な長方形も含むものである。略長方形とは、実際の長方形及び実質的に長方形に近い形状であり、頂点に丸み等を有する実質的な長方形も含むものである。
【００１４】
位置移動手段は、イメージセンサを被測定部位に対して移動させる圧電アクチュエータにて構成することができる。ここで、圧電アクチュエータとは、ピエゾ圧電効果を応用したアクチュエータであり、このため、高精度であり、高速応答性であり、停止保持力が高く、低消費電力であり、電磁ノイズがでず、小型で高密度配置が可能であり、構造がシンプルである等の利点がある。
【００１５】
被測定部位がボンディングされたワイヤ、その接合部、及び接合させるべき被接合部の少なくともいずれかであってもよい。
【００１６】
光源から照射される光が単色光又は複数色であるのが好ましい。単色光の光源として、レーザ光源やＬＥＤ光源で構成できる。また、複数色光は、複数種類の単色色が混ざった光である。なお、光源から照射される光として白色光であってもよい。ここで、白色光とは３８０ｎｍから７５０ｎｍの波長の光が混じった光である。このため、２光束干渉法を用いれば、それぞれの色の光は、この２つ光路の光路長差が波長の「整数倍」の時に強め合い、「整数倍＋半波長」の時に弱め合う。そして、全ての色の光の干渉結果の合成が白色光の干渉結果となり、光路長差が０の時、全ての波長の光が強め合いことになり、白色光の干渉は最も明るくなる。
【００１７】
本発明の測定方法は、光を２方向に分割して、一方の分割光を被測定部位に照射するとともに、他方の分割光を参照板に照射し、被測定部位及び参照板から反射された反射光を合成してその干渉光を撮像する２光収束干渉法を用いた測定方法であって、光電変換部位が１画素面積よりも小さい面積で開口している画像を有するイメージセンサと、被測定部位とを相対的に移動させて、１画素よりも少なく、画素単位で表す移動量の整数部分を除いた小数部分の量で画像をずらせて、イメージセンサで被測定対象部を撮像するものである。
【００１８】
本発明の測定方法によれば、電変換部位が１画素面積よりも小さい面積で開口している画像を有するイメージセンサを用いるので、イメージセンサの見かけの画素サイズが小さくなって、水平分解能を向上させることができる。しかも、画素サイズを小さくすることによって計測できない部分（抜け部分）を、イメージセンサと被測定部位との相対移動で補完することができる。
【００１９】
イメージセンサと被測定部位との相対移動を一定ピッチとしても、任意の不定ピッチで移動させてもよい。Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサと被測定部位との相対位置移動のみを行うものであってもよい。
【００２０】
イメージセンサと被測定部位とのＸ方向及び／又はＹ方向の相対位置移動、およびＸ方向及びＹ方向と直交するイメージセンサのＺ方向のスキャンが可能であって、イメージセンサのＺ方向のスキャン中に、Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサの相対移動を行うように設定できる。この場合、例えば、イメージセンサのＺ方向のスキャンを複数回（複数ステップ）に分け、１ステップ移動後にイメージセンサと被測定部位との相対位置移動を行い、次の１ステップ移動後にイメージセンサと被測定部位との相対位置移動を行うように設定できる。
【００２１】
イメージセンサと被測定部位とのＸ方向及び／又はＹ方向の相対位置移動、およびＸ方向及びＹ方向と直交するイメージセンサのＺ方向のスキャンが可能であって、イメージセンサをＺ方向のスキャン後に、Ｘ方向及び／又はＹ方向のイメージセンサと被測定部位との相対位置移動を行うように設定できる。この場合、例えば、メージセンサのＺ方向プラス側のスキャンを行った後に、イメージセンサと被測定部位との相対位置移動を行い、次に、イージセンサのＺ方向マイナス側のスキャンを行った後に、イメージセンサと被測定部位との相対位置移動を行うように設定できる。
【００２２】
前記方法における被測定部位がボンディングされたワイヤ、その接合部、及び接合させるべき被接合部の少なくともいずれかである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、水平分解能を向上させることができて、精度の高い測定が可能となる。また、相対位置移動の１回の移動量を画素サイズよりも小さくするので、１回の移動時間が短く、スループット（単位時間あたりに処理できる量）を向上させることができる。特に、センサ側を移動させるものでは、移動機構を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の測定装置の簡略全体図である。
【図２】イメージセンサの移動方向を示す図である。
【図３】イメージセンサの光電変換部位の移動順を示す図である。
【図４】イメージセンサの光電変換部位の種々の位置を示す簡略図である。
【図５】イメージセンサの移動方向を示す簡略図である。
【図６】イメージセンサの光電変換部位の種々の形状を示す簡略図である。
【図７】ＣＣＤイメージセンサを示し、（ａ）は移動前の簡略図であり、（ｂ）は移動後の簡略図である。
【図８】被測定部位の簡略図である。
【図９】従来の測定装置の簡略全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００２６】
図１は本発明に係る測定装置を示し、この測定装置は、図８に示すような被測定部位Ｓに対して、形状、軌跡、寸法、および接合品質等を測定（検出）する装置であり、被測定部位Ｓとして、ボンディングワイヤ５１、ワイヤ接合部５２、被接合部５３、その他計測領域（図外）である。すなわち、この被測定部位Ｓを有するワークとして、ボンディングワイヤ５１が接続される基板等である。
【００２７】
測定装置は、図１に示すように、単色光又は複数色光である光源１１と、コリメータレンズ１２と、ビームスプリッタ１３と、参照板１４と、結像レンズ１５と、撮像手段１０を構成するＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等のカメラ１６等を備える。光源１１として、光が単色光の場合、紫色や青色や緑や赤等のＬＥＤ光源やレーザ光源を適用することができる。また、複数色光とは、複数種類の単色色が混ざった光である。なお、光源から照射される光として白色光であってもよい。白色光を用いる場合、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、白色ＬＥＤ等の他の白色光源を採用することができる。また、光として、可視光であっても可視光以外であってもよい。
【００２８】
光源１１から出射された光は、コリメータレンズ１２でコリメートされ、ビームスプリッタ１３で２方向に分割される。一方の分割光は、被測定部位ＳであるワークＷの測定面に照射され、他方の分割光は、参照板１４の参照面に照射される。測定面及び参照面の照射からそれぞれ反射された光は、ビームスプリッタ１３で合成され、その際の干渉光が結像レンズ１５を介してＣＣＤカメラ１６で撮像される。すなわち、この測定装置は２光束干渉方式である。
【００２９】
ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等のカメラ１６は、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すようなイメージセンサ１８を備える。イメージセンサ１８の画素２０は、光電変換を行うフォトダイオード（ＰＤ）２１で構成される光電変換部位２２と、回路等のフォトダイオード以外の部位（非光電変換部位）２３とで構成される。そして、ＣＣＤカメラ１６は、このようなイメージセンサ１８が、図６（ａ）（ｂ）に示すように複数個有するものである。
【００３０】
すなわち、このイメージセンサ１８は、光電変換部位２２が１画素面積よりも小さい面積で開口している画素２０を有するものである。この場合、光電変換部位２２の開口面積は、１画素面積の７％〜３０％とすることができる。例えば、画素２０を３行３列の９分割とすると、開口面積が１画像の１１％程度となり、画素２０を２行２列の４分割とすると、開口面積が１画像の２５％程度となる。画素を細かく分割すると、開口面積が小さく、暗く（受光効率が低く）なるため、３行３列や２行２列程度の分割が好ましい。このように、電変換部位２２の開口面積を、１画素面積の７％〜３０％に設定するのが生産上安定する。
【００３１】
光電変換部位２２としては、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように種々の位置に配置することができる。また、図３（ａ）〜図３（ｄ）は、被測定部位Ｓ側のイメージセンサ１８の投影図を示す。このため、投影面１８Ａは、１画素２０が４等分（１行１列）され、光電変換部位２２が図２（ａ）に示す位置に配置された場合、光電変換部位２２が図３（ａ）の「１」の区画２０ａに対応し、図２（ｂ）に示す位置に配置された場合、光電変換部位２２が図３（ｂ）の「１」の区画２０ａに対応し、図２（ｃ）に示す位置に配置された場合、光電変換部位２２が図３（ｃ）の「１」の区画２０ａに対応し、図２（ｄ）に示す位置に配置された場合、光電変換部位２２が図３（ｄ）の「１」の区画２０ａに配置されている。
【００３２】
このため、この図２に示す光電変換部位２２の開口面積としては、イメージセンサ１８の１画素２０の２５％程度としている。そして、イメージセンサ１８は、相互に直交するＸ・Ｙ方向に、移動手段２５を介して移動可能となっている。この場合、移動手段２５にて、イメージセンサ１８と被測定部位Ｓとを相対的に移動させて、１画素よりも少なく、画素単位で表す移動量の整数部分を除いた小数部分の量で画素をずらせるものである。すなわち、Ｘ方向又はＹ方向の相対移動量が、１．５pixの場合、（１．５−１）pix＝０．５pixがずらし量となる。また、Ｘ方向又はＹ方向の相対移動量が、５．２pixの場合、（５．２−５）pix＝０．２pixがずらし量となる
【００３３】
図２（ａ）に示す場合には、光電変換部位２２としては、図３（ａ）の「１」→「２」→「３」→「４」に移動し、図２（ｂ）に示す場合には、光電変換部位２２としては、図３（ｂ）の「１」→「２」→「３」→「４」に移動し、図２（ｃ）に示す場合には、光電変換部位２２としては、図３（ｃ）の「１」→「２」→「３」→「４」に移動し、図２（ｄ）に示す場合には、光電変換部位２２としては、図３（ｄ）の「１」→「２」→「３」→「４」に移動する。これによって、光電変換部位２２は、１画素２０全体をカバーすることができる。
【００３４】
移動手段２５は、例えば、ボールねじ機構、リニアガイド機構、又はシリンダ機構等を用いることができ、それらの駆動源に、ピエゾアクチュエータ（ピエゾモータ）、超音波モータ、サーボモータ、又はステッピングモータ等の種々ものを用いることができる。
【００３５】
また、被測定部位Ｓを有するワークＷはステージ２６上に配置され、このステージ２６は、Ｚ方向移動手段２７にてＺ方向に往復動可能となっている。すなわち、移動手段２５は、カメラ１６の移動方向であるＸ・Ｙ方向（水平面上）の移動と直交する方向（鉛直方向）にステージ２６を往復動させることができる。このＺ方向移動手段２７も、前記移動手段２５と同様、例えば、ボールねじ機構、リニアガイド機構、又はシリンダ機構等を用いることができ、それらの駆動源に、ピエゾアクチュエータ（ピエゾモータ）、超音波モータ、サーボモータ、又はステッピングモータ等の種々のものを用いることができる。被測定部位に、干渉を越える凹凸部を有する場合等において、被測定部位Ｓ側をＺ方向に移動させることによって測定可能とすることができる。
【００３６】
ところで、この測定装置は、図１に示すようにＺ方向走査手段２８を備える。Ｚ方向走査手段２８としては、イメージセンサであるカメラ６に設けられる走査回路で構成できる。このように、Ｚ方向走査手段２８を有することによって、このカメラの焦点位置をＺ方向に上から下へ走査させながら被測定部位Ｓの画像を取得したり、Ｚ方向に下から上へ走査させながら被測定部位Ｓの画像を取得したりすることができる。なお、このＺ方向走査手段２８を、Ｚ方向移動手段２７で構成することが可能であり、このＺ方向移動手段２７を省略することが可能である。
【００３７】
そして、各手段２５，２７，２８は図１に示すように制御手段３０にて制御される。制御手段３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピュータである。また、制御手段３０には、図示省略の記憶手段が接続されている。記憶手段は、それぞれ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）ドライブ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等からなる。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３８】
次に図１に示す測定装置を用いてワークＷの被測定部位Ｓを測定する方法を説明する。この場合、イメージセンサ１８のＸ・Ｙ方向の移動と、Ｚ方向走査（Ｚスキャン）とを組み合わせて測定することになる。例えば、第１の方法として、Ｚスキャン中にＸ・Ｙ方向の移動を行い、第２の方法として、Ｚスキャンの往復動毎にＸ・Ｙ方向の移動を行うものである。
【００３９】
第１の方法は、具体的には、Ｚスキャンを上から下とした場合、スキャンを複数段に分け、１ステップ分スキャンした後又はスキャン中に、（Ｚ方向移動が停止してもＺ方向移動が停止していなくても、）Ｘ・Ｙ方向の移動を行い、さらに１ステップ分スキャンした後、Ｘ・Ｙ方向の移動を行う。これを全Ｚスキャンが完了するまで行う。また、第１の方法において、Ｚスキャンが下から上であってもよい。
【００４０】
第２の方法は、下から上へスキャンした後、Ｘ・Ｙ方向の移動、１ピッチを行い、次に、上から下へスキャンして、Ｘ・Ｙ方向の移動、１ピッチを行い、１画素２０全体をカバーするようにする。また、上から下へスキャンした後、Ｘ・Ｙ方向の移動、１ピッチを行い、次に、下から上へスキャンして、Ｘ・Ｙ方向の移動、１ピッチを行うようにしてもよい。第１・第２の方法における各Ｘ・Ｙ方向の移動（１ピッチの移動）は、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、「１」→「２」、「２」→「３」、又は「３」→「４」である。
【００４１】
図４は、イメージセンサ１８が１画素２０を図５のように３行３列に分割した場合の１区画２０ａに光電変換部位２２が設けられている場合を示している。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、被測定部位Ｓ側のイメージセンサ１８の投影図を示す。図４（ａ）では、光電変換部位２２が、図５（ａ）の「１」の区画２０ａに対応し、図４（ｂ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「２」の区画２０ａに対応し、図４（ｃ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「３」の区画２０ａに対応し、図４（ｄ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「４」の区画２０ａに対応し、図４（ｅ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「５」の区画２０ａに対応し、図４（ｆ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「６」の区画２０ａに対応し、図４（ｇ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「７」の区画２０ａに対応し、図４（ｈ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「８」の区画２０ａに対応し、図４（ｉ）では、光電変換部位２２が、図５（ｂ）の「９」の区画２０ａに対応している
【００４２】
なお、図５（ａ）〜図５（ｆ）が、図４(ａ)に示す位置に光電変換部位２２が対応する場合のＸ・Ｙ方向移動順を示している。それぞれ、「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「６」→「７」→「８」→「９」と移動する。また、図４（ｂ）から図４（ｆ）に示す位置に光電変換部位２２が対応する場合のＸ・Ｙ方向移動順としては、全区画２０ａに移動できる範囲でそれぞれ任意に設定でき、それらの図示を省略している。
【００４３】
ところで、前記実施形態では、光電変換部位２２の開口形状を略正方形としていたが、図６に示すような他の形状のものであってもよい。すなわち、図６（ａ）では略長方形であり、図６（ｂ）では略円形であり、図６（ｃ）では略長円であり、図６（ｄ）では略６角形である。ここで、略円形とは、真円はもちろん、ある程度円に近い形状（若干の楕円形状や円周に凹凸を有する形状など）を含む概念である。略楕円形とは、実際の楕円及び楕円に近い形状を含むものであり、楕円に近い形状とは複合円のようなものや円と直線とで形作られたようなものをも含む趣旨である。略正方形とは、実際の正方形及び実質的に正方形に近い形状であり、頂点に丸み等を有する実質的な長方形も含むものである。略長方形とは、実際の長方形及び実質的に長方形に近い形状であり、頂点に丸み等を有する実質的な長方形も含むものである。略６角形とは、実際の正６角形及び実質的に６角形に近い形状であり、頂点に丸み等を有する実質的な６角形も含むものである
【００４４】
前記各実施形態の光電変換部位２２としては、１画素２０面積よりも小さい面積で開口するように設定するのが好ましい。また、各光電変換部位２２として、ＰＤ２１全体で構成しても、図２（ａ）で示すように、光電変換部位２２の受光面に遮光部２４を設けることによって、ＰＤ２１の元の受光面の面積を小さくして、光電変換部位２２を設けるようにしてもよい。光電変換部位２２の開口面積は、１画素面積の７％以上３０％以下の面積とするのが好ましい。
【００４５】
遮光部２４を設ける場合、例えば、黒色顔料（カーボンブラック）が含まれる塗料（樹脂）、金属の蒸着膜、金属板（エッチングや機械加工）等で構成することができる。このように、遮光部２４としては、種々の簡単な構成で設けることができる。
【００４６】
１画素２０面積よりも小さい光電変換部位が開口している画素を有するイメージセンサ１８を用いるので、イメージセンサ１８の見かけの画素サイズが小さくなって、水平分解能を向上させることができる。しかも、画素サイズを小さくしたことによって計測できない部分（抜け部分）を、イメージセンサ１８と被測定部位との相対移動で補完することができる。
【００４７】
すなわち、本発明では、水平分解能を向上させることができて、精度の高い測定が可能となる。また、相対位置移動の１回の移動量が画素サイズよりも小さくするので、１回の移動時間が短く、スループット（単位時間あたりに処理できる量）を向上させることができる。特に、センサ側を移動させるものでは、移動機構を簡略化することができる。
【００４８】
また、イメージセンサ１８と被測定部位ＳとのＸ方向及び／又はＹ方向の相対位置移動、およびＸ方向及びＹ方向と直交するイメージセンサ１８のＺ方向のスキャンが可能であるので、カメラの画素毎の高さデータを得ることができ、また、被測定部位Ｓの反射率に応じて明るさも取得可能で、輝度画像も取得できる。このため、種々の形状・寸法の測定が可能となる。
【００４９】
この実施形態では、ボンディングワイヤ５１、ワイヤ接合部５２、ワイヤ被接合部５３、その他計測領域に含まれる３Ｄデータを取得できる。このため、この３Ｄデータから、形状、軌跡、寸法、および接合品質等を観察することができる。
【００５０】
ところで、前記イメージセンサ１８を１個のものについて説明したが、図７に示すように、複数個のイメージセンサ１８を備えたものであってもよい。この場合、複数個のイメージセンサ１８が１つ列に並んだラインセンサを構成している。図７（ａ）の状態では、光電変換部位２２に対応するＨ１の範囲を観察（測定）でき、隣合うＨ１・Ｈ１間の範囲の観察ができない。そこで、複数個のイメージセンサを矢印方向に１ピッチ（Ｈ１・Ｈ１間の範囲に光電変換部位が対応する移動量）だけ移動させることによって、図７（ｂ）に示すように、Ｈ１・Ｈ１間にＨ２の観察（測定）可能範囲を形成することができる。このため、観察もれがなくなる。
【００５１】
複数個のイメージセンサ１８を備える場合、図６に示すように１列に並設したものに限るものではなく、複数個のイメージセンサ１８はマトリックス状（複数行列状）に配置したエリアセンサであってもよい。
【００５２】
また、前記実施形態では、Ｚ方向のスキャンを行っていたが、他の実施形態として、このようなＺ方向のスキャンを行わないものであってもよい。
【００５３】
本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、カードとして、前記実施形態では、Ｘ・Ｙ方向に移動させる場合、一定ピッチで、隣り合う区画２０ａへの移動であるが、ワークの被測定部位Ｓの形状等によって、一定ピッチで移動させる必要はない。すなわち、図５に示すように区画２０ａされている場合に、図５（ａ）の「１」から「３」等に移動してもよい。また、前記実施形態で、Ｘ方向又はＹ方向に移動するものであったが、Ｘ方向及びＹ方向に対して傾斜する方向に移動させてもよい。
【００５４】
本発明に係る測定装置に用いる２光束干渉計として、前記実施形態では、マイケルソン干渉方式であったが、ミラウ干渉方式であってもよい。
【００５５】
ところで、本測定装置及び測定方法では、センサ１８よりも大きな視野を観察する（光学倍率１倍以下の光学系）ものが本発明の特有の作用効果を得るのに最適となる。しかしなしながら、センサ１８と同一視野を観察するものであっても、センサ１８よりも小さな視野を観察するものであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０   撮像手段
１１   光源
１４   参照板
１６   カメラ
１８   イメージセンサ
２０   画素
２１   光電変換部位
２５   移動手段
２７   Ｚ方向移動手段
２８   Ｚ方向走査手段
５１   ボンディングワイヤ
５２   ワイヤ接合部
５３   被接合部
Ｓ     被測定部位
【図１】
2020169952.tif 000003
【図２】
2020169952.tif 000004
【図３】
2020169952.tif 000005
【図４】
2020169952.tif 000006
【図５】
2020169952.tif 000007
【図６】
2020169952.tif 000008
【図７】
2020169952.tif 000009
【図８】
2020169952.tif 000010
【図９】
2020169952.tif 000011