(57)【要約】【課題】二次元測定機で線幅を測定する際に、照明レベルが線幅測定の安定領域に維持されるように、自動調光のパラメータ設定を作業員に負担をかけずに短時間で容易にできるようにする。【解決手段】測定物を照明する照明装置と、測定物を撮像する撮像部と、該撮像部からの映像信号の輝度変化から線の縁を検出して線幅を測定できる二次元測定装置において、照明装置の照明レベルを段階的に変化させる照明レベル変化手段（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１５）と、照明レベルの各段階毎に線幅を測定する線幅測定手段（Ｓ９〜Ｓ１３）と、線幅、該線幅を測定したときの照明レベル、最大輝度及び最小輝度を記憶する測定値記憶手段（Ｓ１４）と、記憶した測定値に基づいて線幅測定の安定領域を検出して映像信号の輝度範囲を設定する輝度設定手段（Ｓ１６）と、映像信号の輝度を設定された範囲内に保持する自動調光手段とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定物を照明する照明装置と、測定物を撮像する撮像部と、該撮像部からの映像信号の輝度変化から線の縁を検出して線幅を測定できる二次元測定装置において、
前記照明装置の照明レベルを段階的に変化させる照明レベル変化手段と、
照明レベルの各段階毎に線幅を測定する線幅測定手段と、
前記線幅、前記線幅を測定したときの照明レベル、映像信号の最大輝度及び最小輝度を記憶する測定値記憶手段と、
記憶した前記線幅、前記線幅を測定したときの照明レベル、映像信号の最大輝度及び最小輝度に基づいて、各段階の照明レベルにおける映像信号の最小輝度に関して、線幅測定の安定領域の下限照明レベルと上限照明レベルとの間での最小値及び最大値をそれぞれ映像信号の輝度の下側下限値及び下側上限値として設定し、各段階の照明レベルにおける映像信号の最大輝度に関して、前記安定領域の下限照明レベルと上限照明レベルとの間での最小値及び最大値をそれぞれ映像信号の輝度の上側下限値及び上側上限値として設定する輝度設定手段と、
映像信号の最小輝度を前記下側上限値と前記下側下限値との間に保持し、映像信号の最大輝度を前記上側上限値と前記上側下限値との間に保持する自動調光手段とを備えたことを特徴とする二次元測定装置。
【請求項２】
前記輝度設定手段は、照明レベルと線幅との関係、照明レベルと線幅の変化量との関係、前記安定領域の下限照明レベル、前記安定領域の上限照明レベル、前記下限照明レベルと前記上限照明レベルとの間に設定された安定推奨照明レベル、該安定推奨照明レベル時の映像信号の最大輝度及び最小輝度、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値及び前記上側下限値を表示できることを特徴とする請求項１に記載の二次元測定装置。
【請求項３】
前記輝度設定手段は、前記下限照明レベル、前記上限照明レベル又は安定推奨照明レベルが手動で変更可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次元測定装置。
【請求項４】
前記輝度設定手段は、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値又は前記上側下限値が手動で変更可能であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の二次元測定装置。
【請求項５】
前記輝度設定手段は、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値及び前記上側下限値を保存できることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の二次元測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶パネル、半導体基板等においてパターンの検査等に用いられる二次元測定機に関し、さらに詳細には、自動調光のパラメータ設定を容易にした二次元測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の二次元測定機としては、図７に示したようなものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
この二次元測定機は、測定物１０１を載置したＸＹステージ１１８と、測定物１０１の拡大像を得るための顕微鏡１０２と、測定物を撮像する撮像部１０４と、顕微鏡１０２及び撮像部１０４を取り付けたＺステージ１１９と、撮像部１０４からの映像信号１０５を処理する画像処理部１１５と、測定物１０１の拡大像等を表示する表示部１１６と、ＸＹステージ１１８及びＺステージ１１９の位置を制御するステージ制御部１１７と、この二次元測定機を操作するための操作部１３０を備えている。
【０００４】
顕微鏡１０２には、測定物１０１を照明するための照明装置１１４も備えられる。照明装置１１４から出射された照明光１２８は、反射鏡１２７、ビームスプリッタ１２５、対物レンズ１０３を経て測定物１０１を照射する。照明装置１１４は、自動調光部１１０により照明制御部１１２を介して照明レベルが制御される。自動調光部１１０は、映像分配器１０６により撮像部１０４からの映像信号１０５を分配され、映像信号１０５中の輝度信号（以下、単に映像信号の輝度という。）が目標レベルになるように照明装置１１４の照明レベルを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６４８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記二次元測定機で、測定物１０１上のパターンの線幅を測定する際、照明装置１１４の照明レベル（照明装置へ供給する電力）が変化すると、線幅の測定値が変化することがある。この測定値の変化は、図８に示したように、照明レベルが大きく変化しても変化の少ない安定領域Ｓと、わずかな照明レベルの変化でも大きく変化する不安定領域Ｔとがある。安定領域Ｓを見つけるには、照明レベルを少しづつ変化させながら、線幅を測定していた。しかし、この作業は作業員の負担になるという問題となっていた。
【０００７】
また、安定領域Ｓを見つけた後には、照明装置１１４の照明レベルを安定領域Ｓ内で一定に保つように自動調光する必要がある。従来は、撮像部１０４から取得した映像信号１０５の輝度と照明レベルの関係を示すグラフから、輝度の設定値を設定していた。しかし、撮像部１０４や画像処理部１１５や照明装置１１４から測定物１０１まで光を導く光ファイバー等が劣化等により、照明装置１１４の照明レベルが一定でも映像信号１０５の輝度が変化してしまうため、照明レベルと輝度の関係を示すグラフは、定期的に書き換える必要があった。また、撮像部１０４のレンズの倍率変更や、照明装置１１４の種類変更等によっても、照明レベルと映像信号１０５の輝度の関係が大きく変化してしまうため、照明レベルと輝度の関係を示す多数のグラフを必要としていた。このため、映像信号１０５の輝度の設定値を決定することも、作業員に大きな負担になるという問題となっていた。
【０００８】
さらに、従来は、画像全体の平均輝度が設定範囲内に維持されるように自動調光していたが、画像中に輝度が飽和状態となった個所があると、画像全体の正確な平均輝度が求まらず、照明装置１１４の照明レベルを線幅測定の安定領域Ｓ内に維持することが困難となる問題もあった。
【０００９】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、二次元測定機で線幅を測定する際に、照明レベルが線幅測定の安定領域に維持されるように、自動調光のパラメータ設定を作業員に負担をかけずに短時間で容易にできるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、測定物を照明する照明装置と、測定物を撮像する撮像部と、該撮像部からの映像信号の輝度変化から線の縁を検出して線幅を測定できる二次元測定装置において、前記照明装置の照明レベルを段階的に変化させる照明レベル変化手段と、照明レベルの各段階毎に線幅を測定する線幅測定手段と、前記線幅、前記線幅を測定したときの照明レベル、映像信号の最大輝度及び最小輝度を記憶する測定値記憶手段と、記憶した前記線幅、前記線幅を測定したときの照明レベル、映像信号の最大輝度及び最小輝度に基づいて、各段階の照明レベルにおける映像信号の最小輝度に関して、線幅測定の安定領域の下限照明レベルと上限照明レベルとの間での最小値及び最大値をそれぞれ映像信号の輝度の下側下限値及び下側上限値として設定し、各段階の照明レベルにおける映像信号の最大輝度に関して、前記安定領域の下限照明レベルと上限照明レベルとの間での最小値及び最大値をそれぞれ映像信号の輝度の上側下限値及び上側上限値として設定する輝度設定手段と、映像信号の最小輝度を前記下側上限値と前記下側下限値との間に保持し、映像信号の最大輝度を前記上側上限値と前記上側下限値との間に保持する自動調光手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明において、照明レベルと線幅との関係、照明レベルと線幅の変化量との関係、前記安定領域の下限照明レベル、前記安定領域の上限照明レベル、前記下限照明レベルと前記上限照明レベルとの間に設定された安定推奨照明レベル、該安定推奨照明レベル時の映像信号の最大輝度及び最小輝度、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値及び前記上側下限値を表示できることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、請求項１又は２に係る発明において、前記輝度設定手段は、前記下限照明レベル、前記上限照明レベル又は安定推奨照明レベルが手動で変更可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明では、請求項１、２又は３に係る発明において、前記輝度設定手段は、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値又は前記上側下限値が手動で変更可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明では、請求項１、２、３又は４に係る発明において、前記輝度設定手段は、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値及び前記上側下限値を保存できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明に係る発明によれば、測定物を照明する照明装置と、測定物を撮像する撮像部と、該撮像部からの映像信号の輝度変化から線の縁を検出して線幅を測定できる二次元測定装置において、前記照明装置の照明レベルを段階的に変化させる照明レベル変化手段と、照明レベルの各段階毎に線幅を測定する線幅測定手段と、前記線幅、前記線幅を測定したときの照明レベル、映像信号の最大輝度及び最小輝度を記憶する測定値記憶手段と、記憶した前記線幅、前記線幅を測定したときの照明レベル、映像信号の最大輝度及び最小輝度に基づいて、各段階の照明レベルにおける映像信号の最小輝度に関して、線幅測定の安定領域の下限照明レベルと上限照明レベルとの間の最小値及び最大値をそれぞれ映像信号の輝度の下側下限値及び下側上限値として設定し、各段階の照明レベルにおける映像信号の最大輝度に関して、前記安定領域の下限照明レベルと上限照明レベルとの間の最小値及び最大値をそれぞれ映像信号の輝度の上側下限値及び上側上限値として設定する輝度設定手段と、映像信号の最小輝度を前記下側上限値と前記下側下限値との間に保持し、映像信号の最大輝度を前記上側上限値と前記上側下限値との間に保持する自動調光手段とを備えたから、照明レベルを線幅測定の安定領域内に維持するように自動調光するための映像信号の輝度に関する設定値を作業員に負担をかけずに自動的に短時間で容易に設定できる。また、映像信号の最小輝度を下側上限値と下側下限値の間に維持し、映像信号の最大輝度を上側上限値と上側下限値の間に維持するので、画像中に輝度が飽和状態となった個所があっても、照明レベルを常に線幅測定の安定領域内に維持して、正確な線幅測定を行うことができる。また、本発明は、ソフトウェアの追加だけで、特にハードウェアを追加する必要が無いので低コストで実現できる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、さらに、前記輝度設定手段は、照明レベルと線幅との関係、照明レベルと線幅の変化量との関係、前記安定領域の下限照明レベル、前記安定領域の上限照明レベル、前記下限照明レベルと前記上限照明レベルとの間に設定された安定推奨照明レベル、該安定推奨照明レベル時の映像信号の最大輝度及び最小輝度、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値及び前記上側下限値を表示できるので、自動調光のための輝度の設定状態が作業員によく分かり、作業員は安心して二次元測定機を使用することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、さらに、前記輝度設定手段は、前記下限照明レベル、前記上限照明レベル又は安定推奨照明レベルが手動で変更可能であるから、さらに適切な自動調光が可能になる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、さらに、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値又は前記上側下限値が手動で変更可能であるから、いっそう適切な自動調光が可能になる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、さらに、前記下側上限値、前記下側下限値、前記上側上限値及び前記上側下限値を保存できるから、同様な測定物の場合には、保存していたそれらの値を用いて、迅速に測定を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例に係る二次元測定機の構成を説明する図である。
【図２】前記二次元測定機で自動調光に用いられる各パラメータを設定する手順を説明するフローチャートである。
【図３】測定物上の線付近の拡大図である。
【図４】測定物上の線の縁を検出する方法を説明する図である。
【図５】前記二次元測定機で自動調光に用いられる各パラメータを表示した画像である。
【図６】前記二次元測定機で自動調光及び線幅測定の手順を説明するフローチャートである。
【図７】従来の二次元測定機の構成を説明する図である。
【図８】線幅測定の安定領域を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の二次元測定機の一実施例について、図１〜図６を参照して詳細に説明する。図１に示したように、この二次元測定機１００は、ＸＹステージ１８と、測定物１の拡大像を得るための顕微鏡２と、測定物１を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像部４と、顕微鏡２及び撮像部４を取り付けたＺステージ１９と、撮像部４からの映像信号を処理する画像処理ボード１５ａと、ＸＹステージ１８及びＺステージ１９の位置を制御するステージ制御部１７ａと、測定物１を照明するための落射照明装置１４ａ及び透過照明装置１４ｂと、両照明装置１４ａ、１４ｂを制御する照明制御部１２と、この二次元測定機１００を操作するための操作部３０と、この二次元測定機１００を制御して測定値を算出する演算制御部（パーソナルコンピュータ）１５ｂと、測定物１の拡大像や測定値等を表示する表示部１６とを備えている。なお、ＸＹステージ１８及びＺステージ１９を演算制御部１５ｂを介さずに作業者が直接制御するためのステージ操作部１７ｂも備えている。
【００２２】
ところで、この二次元測定機１００は、線幅測定の際に落射照明装置１４ａ又は透過照明装置１４ｂの照明レベル（以下、単に照度と記載するが、実際の照度（ルクス）ではなく、落射照明装置１４ａ又は透過照明装置１４ｂに供給する電圧である。もちろん、電圧の代わりに電力を使用してもよい。）の安定領域を自動的に求め、自動調光のための輝度の設定値を自動設定可能な自動調光設定プログラムを内蔵している。
【００２３】
では、図２に基づいて、演算制御部１５ｂが行う自動調光設定プログラムの手順について説明する。この自動調光設定プログラムがスタートすると、まず、ステップＳ１に進んで、必要な初期化を行うとともに、Ｎ＝０とする。ここで、Ｎは線幅測定の試行回数である。次に、ステップＳ２に進んで、撮像部４で撮像した画像において、図３に示したように、線５０の縁を検出するために、線５０の縁をそれぞれが含むような一対の長方形のボックス５２を指定する。この際、異物５６等を外す。
【００２４】
次に、ステップＳ３に進んで、演算制御部１５ｂが線５０の縁を検出したか否か判断する。線５０の縁を検出するには、撮像部４で撮像した画像５４において、ボックス５２内を線５０と直交方向に複数箇所走査５８して、図４に示すように、これら複数箇所の平均を取った映像信号の輝度の変化を調べ、所定以上の輝度変化を検出したとき線５０の縁と判断する。線５０の縁を検出できない場合は、両照明装置１４ａ、１４ｂを片方点灯、片方消灯又は両方同時点灯等を行い、照度を変化させる等して、線５０の縁を検出できるまでステップＳ２、Ｓ３を繰り返す。線５０の縁を検出できた場合は、ステップＳ４に進む。
【００２５】
ステップＳ４に進むと、照度に関して線幅測定の安定領域を求めるために必要なパラメータを入力する。すなわち、測定開始照度、測定終了照度、線幅測定の試行毎の照度増分、安定領域における線幅の安定精度（標準偏差σの３倍、単位はμｍ）、落射照明装置１４ａ及び透過照明装置１４ｂが安定して設定した照度になるまでの待機時間（０〜１０ｍｓ程度）を入力する。測定開始照度、測定終了照度、照度増分、安定精度、待機時間のデフォルト値は、それぞれ２０、５０、１、０、０である。ただし、照度は、落射照明装置１４ａ又は透過照明装置１４ｂに供給する電圧を、その最大電圧を１００とした百分率で指定する。
【００２６】
次に、ステップＳ５に進んで、両照明装置１４ａ、１４ｂから、どちらを使用するか決定する。
【００２７】
次に、ステップＳ６に進んで、設定照度＝測定開始照度＋照度増分＊Ｎで定まる設定照度を算出する。そして、ステップＳ７に進んで、ステップＳ６で算出した設定照度が測定終了照度を越えたか否か調べる。設定照度が測定終了照度以下の場合は、ステップＳ８に進んで、照明装置を設定照度に設定して、照度が安定するまで所定の待機時間待つ。それから、ステップＳ９に進んで、画像処理装置１５ａは撮像部４からの映像信号を画像５４として取り込む。
【００２８】
次に、ステップＳ１０に進んで、画像処理された画像５４において、最大輝度Ｂmax及び最小輝度Ｂminを決定する（図３及び図４参照）。これには、２つの各ボックス５２内において、それぞれの最大輝度Ｂmax及び最小輝度Ｂminを求める。そして、２つの最大輝度Ｂmaxのうち大きいほうを最大輝度Ｂmaxに決定し、２つの最小輝度Ｂminのうち小さいほうを最小輝度Ｂminに決定する。なお、前記輝度は、測定物表面の実際の輝度（カンデラ）ではなく、映像信号中の輝度信号のレベル（電圧）であり、８ビットで表せるように、最小値の０から最大値の２５５までの数値で表している。
【００２９】
次に、ステップＳ１１に進んで、ステップＳ３と同様に線５０の縁の検出できたか否か判断する。線５０の縁を検出できた場合は、ステップＳ１２に進んで線幅ｗを算出して、ステップＳ１４に進む。線５０の縁の検出できなかった場合は、ステップＳ１３に進んで線幅ｗを零として、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、このときの照度、線幅ｗ、最大輝度Ｂmax、最小輝度Ｂminを演算制御部１５ｂが記憶する。そして、ステップＳ１５に進んで、Ｎ＝Ｎ＋１として、ステップＳ６に戻る。以下、設定照度が測定終了照度を越えるまで、ステップＳ６〜Ｓ１５を繰り返して、試行毎に設定照度を照度増分づつ上げながら、各照度毎の線幅ｗ、最大輝度Ｂmax及び最小輝度Ｂminを記憶していく。
【００３０】
ステップＳ７で、設定照度が測定終了照度を越えたときは、ステップＳ１６に進んで、図５に示したような自動調光に必要なパラメータを表示するダイアグログボックスを表示部１６に表示させる。これには、Ａ部分に照度変化に応じて線幅ｗが変化していく様子が、Ｂ部分に照度変化に応じて線幅ｗの変化量（前回の設定照度での線幅ｗと照度増分した今回の線幅ｗとの差）の絶対値が変化していく様子が、それぞれ表示されている。Ｂ部分で線幅ｗの変化量が、線幅の安定精度から算出されるしきい値Ｐ以下であれば、線幅測定の安定領域Ｓである。しきい値Ｐは、線幅の標準偏差をσとすると、σ√２である。
【００３１】
もし、線幅ｗの変化量がしきい値Ｐ以下となる領域が複数個所に分断された場合は、しきい値Ｐ以下となる領域が最も広い個所を安定領域Ｓとする。どうしても２回連続して線幅ｗの変化量がしきい値Ｐ以下となることがない場合は、安定領域Ｓが存在しないとみなして、測定開始照度を安定開始照度Ｌａに設定し、測定終了照度を安定終了照度Ｌｂに設定する。
【００３２】
Ａ部分、Ｂ部分、Ｃ部分には、自動的に安定開始照度（安定領域の下限照度）Ｌａと、安定終了照度（安定領域の上限照度）Ｌｂが表示される。安定開始照度Ｌａと安定終了照度Ｌｂの平均が、安定推奨照度Ｌｃとして表示される。安定開始照度Ｌａ、安定終了照度Ｌｂ及び安定推奨照度Ｌｃが表示されると、それぞれの照度、各照度に対応する映像信号の最大輝度及び最小輝度がＣ部分に表示される。Ａ部分又はＢ部分において、各照度Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃをドラッグするか、Ｃ部分において、各照度の右側の矢印をクリックすることにより、各照度Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃと、各照度に対応する最大輝度及び最小輝度を変更することも可能である。
【００３３】
安定推奨照度Ｌｃにおける最大輝度Ｂmaxと最小輝度Ｂminは、Ｄ部分に折れ線Ｇでグラフ化しても表示される。そして、各設定照度における映像信号の最小輝度に関して、安定開始照度Ｌａと安定終了照度Ｌｂとの間での最小値及び最大値は、それぞれ映像信号の輝度の下側下限値ＢＬ及び下側上限値ＢＵとして表示され、各設定照度における映像信号の最大輝度に関して、安定開始照度Ｌａと安定終了照度Ｌｂとの間での最小値及び最大値は、それぞれ映像信号の輝度の上側下限値ＴＬ及び上側上限値ＴＵとして表示される。
【００３４】
下側下限値ＢＬ、下側上限値ＢＵ、上側下限値ＴＬ及び上側上限値ＴＵは、Ｅ部分にも数値で表示される。これらの数値は、パラメータ名を付けて、「パラメータを保存する」をクリックすることにより、記憶装置に保存させることができる。
【００３５】
既に保存してあるパラメータ、すなわち、映像信号の輝度に関する上側下限値ＴＬ’、上側上限値ＴＵ’、下側下限値ＢＬ’及び下側上限値ＢＵ’は、Ｆ部分に表示される。パラメータ名の右側の矢印をクリックすることにより、保存しているパラメータを順次表示することができる。「パラメータをグラフ上に表示する」をクリックすることにより、Ｄ部分に表示させることもできる。Ｄ部分の表示を参考にして、Ｅ部分における各輝度の右側の矢印をクリックすることにより、これら輝度を変更することもできる。
【００３６】
このＥ部分に表示されたパラメータ、すなわち上側下限値ＴＬ、上側上限値ＴＵ、下側下限値ＢＬ及び下側上限値ＢＵは、後述する自動調光及び線幅測定プログラムに引き継がれて、自動調光のための輝度の設定値として用いられる。また、各照度や各輝度は、「初期値に戻す」をクリックすることにより、ステップＳ１６に進んで、ダイアグログボックスを開いた直後の状態に戻すこともできる。次に、ステップＳ１７に進んで、この自動調光設定プログラムを終了するか否かの指示を待つ。終了する場合は、作業員が「閉じる」をクリックすると、指示があればパラメータを保存して、このプログラムを終了する。作業員が「閉じる」をクリックしない場合は、ステップＳ１７に戻って、「閉じる」をクリックされるまで待つ。
【００３７】
こうして、自動調光に必要なパラメータが設定された後には、この二次元測定機に内蔵される自動調光及び線幅測定プログラムが実行される。次に、図６に基づいて、自動調光及び線幅測定プログラムの手順について説明する。
【００３８】
自動調光及び線幅測定プログラムがスタートすると、ステップＳ２１に進んで、図３に示したように、線幅測定を行う部分の画像５４を取り込む。そして、作業者は、線５０の縁を検出するるためのボックス５２を２箇所指定する。もちろん、精度を上げるため、さらに多数のボックスを指定して平均を取ってもよいし、特に指定せずに画面全体について指定してもよい。
【００３９】
次に、ステップＳ２２に進んで、自動調光するか否かの指示を調べる。自動調光しない場合は、直ちにステップＳ２８に進んで、線幅測定を行う。自動調光する場合は、ステップＳ２３に進んで、ボックス５２内の最小輝度Ｂmin及び最大輝度Ｂmax（図４参照）を取得し、それぞれが設定された下側上限値ＢＵと下側下限値ＢＬとの間、上側上限値ＴＵと上側下限値ＴＬとの間の範囲内にあるか否か調べる。それぞれが設定された範囲内であれば、ステップＳ２８に進んで、線幅測定を行う。それぞれが設定された範囲内になければ、ステップＳ２４に進んで、ノイズ除去を行った後に、再度、ボックス５２内の最小輝度Ｂmin及び最大輝度Ｂmaxを取得する。そして、ステップＳ２３と同様に、それぞれが設定された範囲内にあるか否か調べ、それぞれが設定された範囲内であれば、ステップＳ２８に進んで、線幅測定を行う。それぞれが設定された範囲内になければ、ステップＳ２５に進んで、自動調光の実行中か否か調べる。
【００４０】
ステップＳ２５において、自動調光の実行中でなければ、ステップＳ２８に進んで、線幅測定を行う。自動調光の実行中であれば、ステップＳ２６に進んで、調光可能か否か調べる。調光可能であれば、ステップＳ２７に進んで、調光を行う。調光後は、ステップＳ２１に戻る。調光可能でなければ、ステップＳ２８に進んで、線幅測定を行う。こうして、可能な限り、線幅測定の安定領域Ｓ（図５参照）内の照度で線幅測定が行われる。
【００４１】
なお、自動調光設定プログラムにおいて、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１５は、請求項１に記載の照明レベル変化手段に相当し、ステップＳ９〜Ｓ１３は、請求項１に記載の線幅測定手段に相当し、ステップＳ１４は、請求項１に記載の測定値記憶手段に相当し、ステップＳ１６は、請求項１に記載の輝度設定手段に相当する。また、自動調光及び線幅測定プログラムにおけるステップＳ２１〜Ｓ２７は、請求項１に記載の自動調光手段に相当する。
【００４２】
本実施例によれば、内蔵するソフトウェアだけで線幅測定の安定領域Ｓの照度を自動的に求め、自動調光用の輝度の設定値を自動設定して、短時間で簡単に線幅測定が開始できるようになる。また、安定推奨照度Ｌｃにおける最大輝度Ｂmax及び最小輝度Ｂminや、図５のＢ部分に示された線幅の変化量や、保存している設定値等を参酌して、さらに適切な輝度の設定値を手動でも設定できる。しかも、特にハードウェアを追加する必要が無いので、低コストで済む。
【００４３】
ところで、本発明は、前記実施例に限るものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、前記実施例では、線５０の縁を検出するのに一対のボックス５２を指定したが、線５０の両側の縁をそれぞれが含むような１つ又は複数の直線、四角形又は円等の適宜図形を選択することも可能である。また、前記実施例では、安定開始照度Ｌａと安定終了照度Ｌｂの平均を安定推奨照度Ｌｃとしたが、照度変化に応じて線幅ｗの変化量が最も小さくなる照度を安定推奨照度Ｌｃとしてもよい。さらに、前記実施例では、線幅測定の安定領域Ｓを実験から求めて映像信号の輝度の設定値を決めていたが、測定物１が以前に測定したものと同じもので、保存しているパラメータが利用できると思われる場合は、図２のフローチャートにおいて、スタート後直ちにステップＳ１６に進んで、保存しているパラメータを利用して自動調光のパラメータ設定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１      測定物
２      顕微鏡
４      撮像部
１４ａ  落射照明装置
１４ｂ  透過照明装置
２５    ビームスプリッタ
２７    反射鏡
１００  二次元測定機
ｗ      線幅
Ｓ      安定領域
Ｌａ    安定開始照度（安定領域の下限照明レベル）
Ｌｂ    安定終了照度（安定領域の上限照明レベル）
Ｌｃ    安定推奨照度（安定推奨照明レベル）
ＴＵ    上側上限値
ＴＬ    上側下限値
ＢＵ    下側上限値
ＢＬ    下側下限値
【図１】
2010175324.tif 000003
【図２】
2010175324.tif 000004
【図３】
2010175324.tif 000005
【図４】
2010175324.tif 000006
【図５】
2010175324.tif 000007
【図６】
2010175324.tif 000008
【図７】
2010175324.tif 000009
【図８】
2010175324.tif 000010