(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と被検面との間に配置されたモアレ格子に、前記光源からの光を照射して前記被検面に投影された該モアレ格子の影と該モアレ格子とにより生じるモアレ縞を撮像手段により撮像して、前記被検面の形状解析を行なう格子照射型のモアレ縞測定解析方法において、
前記モアレ格子の各格子線で形成される格子面内にあって該格子線と直交するｙ方向に、該モアレ格子を該ｙ方向の初期位置から下式（１）の条件を満たす距離Ｌｙずつ移動させると共に、該モアレ格子が前記初期位置にある時および前記距離Ｌｙずつ移動される毎に、前記撮像手段の撮像素子の画素ピッチＷと該撮像素子上に結像された時の該モアレ格子の格子ピッチｐとが下式（２）の条件を満たすように撮像倍率を設定された該撮像手段により前記モアレ縞を撮像して、下式（３）の条件を満たすＭ枚のｙ方向位置別モアレ縞画像を得る第１の手順と、得られた該Ｍ枚のｙ方向位置別モアレ縞画像を平均化することにより平均化モアレ縞画像を得る第２の手順と、得られた該平均化モアレ縞画像に基づき、前記被検面の形状情報を求める第３の手順とを行なうことを特徴とするモアレ格子ノイズ除去方法。
【数１】
0003681171.tif 000006
【請求項２】
前記モアレ格子を、該モアレ格子の面と垂直なｚ方向に、該ｚ方向の初期位置から所定の距離Ｌｚずつ移動させ、該モアレ格子が該ｚ方向の初期位置にある時および前記距離Ｌｚずつ移動される毎に前記第１の手順および前記第２の手順を行なって該ｚ方向の各位置毎に前記平均化モアレ縞画像を得ることを特徴とする請求項１記載のモアレ格子ノイズ除去方法。
【請求項３】
前記第１の手順において、前記モアレ格子が前記ｙ方向の初期位置にある時および該モアレ格子が該ｙ方向に前記距離Ｌｙずつ移動される毎に、該モアレ格子を、該モアレ格子の面と垂直なｚ方向に、該ｚ方向の初期位置から所定の距離Ｌｚずつ移動させると共に、該モアレ格子が前記距離Ｌｚずつ移動される毎に、前記撮像手段により前記モアレ縞を撮像して、所定数のｚ方向位置別モアレ縞画像を得た後、該モアレ格子を前記ｚ方向の初期位置に戻し、この後、前記ｚ方向の各位置毎に前記第２の手順を行なって該ｚ方向の各位置毎に前記平均化モアレ縞画像を得ることを特徴とする請求項１記載のモアレ格子ノイズ除去方法。
【請求項４】
前記モアレ格子の前記ｙ方向の初期位置は、前記撮像素子上において前記格子線の像が、該撮像素子の各画素境界線と略一致する位置に結像されるように設定されたものであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載のモアレ格子ノイズ除去方法。
【請求項５】
前記第２の手順を行なった後、該第２の手順により得られた前記平均化モアレ縞画像に対し、解析的にローパスフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のモアレ格子ノイズ除去方法。
【請求項６】
前記第３の手順を行なった後、該第３の手順により求められた前記被検面の形状情報に対し、解析的にローパスフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のモアレ格子ノイズ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの光を、該光源と被検面との間に配置されたモアレ格子に照射して被検面にモアレ格子の影を投影し、この影とモアレ格子とにより生じるモアレ縞を撮像して、被検面の形状解析を行なう格子照射型のモアレ縞測定解析方法において、モアレ縞の他にモアレ格子自体の像が撮像されてしまうことにより生じるノイズ成分を除去するモアレ格子ノイズ除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
格子照射型のモアレ縞測定解析方法は、ダイレクトかつ非接触で物体表面の等高線画像を作成できるという利点から種々の被検面の形状測定解析に用いられている。
この格子照射型のモアレ縞測定解析方法では、多数の直線状の格子線が所定の細かいピッチで互いに平行に形成されているモアレ格子（「基準格子」とも称される）を用い、このモアレ格子の影を光源からの照射光により被検面に投影する。被検面に凹凸が形成されていると、上記光照射方向とは別方向からこの被検面を見たときに、上記投影されたモアレ格子の影は、この被検面の形状に応じて変形を受けた変形格子となり、この変形格子とモアレ格子の重なりによって被検面の形状を示す等高線モアレ縞が観察される。
【０００３】
近年、このようにして得られるモアレ縞に基づき、より高精度に被検面の形状を解析するために、モアレ縞の位相をシフトさせるフリンジスキャンを行ないながら複数のモアレ縞画像を撮像して、その撮像されたモアレ縞画像の変化をコンピュータ解析するようにした格子照射型のフリンジスキャンモアレ装置による縞測定解析方法も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなモアレ縞の解析においては、必要なモアレ縞の他にモアレ格子自体の像も撮像されて測定精度を低下させるという問題が生じる。
例えば、格子ピッチ２００μｍのモアレ格子を用いて、２５ｍｍ×２５ｍｍの領域を、５１２×５１２の画素数のＣＣＤにより撮像した場合、各格子線が２画素に相当してしまい結像してしまう。結像した各格子像は画像解析の際のノイズとなり、解析誤差の原因ともなる。
【０００５】
このようなモアレ格子ノイズを除去するため、モアレ格子を該モアレ格子の面内にあって各格子線に垂直な方向に移動（横ずらし移動）させ、この横ずらし移動中に撮像を行なうことにより、モアレ格子自体の像を平均化する方法が知られている。しかし、モアレ格子の横ずらし移動の速度やモアレ縞の撮像タイミングを十分に考慮することなく、単にモアレ格子の横ずらし移動中に撮像を行なうという従来の方法では、モアレ格子ノイズを十分に除去することができず、解析結果に誤差を生じてしまうという問題があった。特に、より高精度な縞測定解析を行なう格子照射型のフリンジスキャンモアレ装置による縞測定解析方法においては、モアレ格子ノイズを十分に除去できなければ高精度な解析を行なえなくなるので、モアレ格子ノイズの除去は大きな問題となる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、格子照射型のモアレ縞測定解析方法において生じるモアレ格子自体の像によるノイズ成分を良好に除去することができ、正確なモアレ縞画像解析の実施を可能とするモアレ格子ノイズ除去方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明のモアレ格子ノイズ除去方法は、光源と被検面との間に配置されたモアレ格子に、前記光源からの光を照射して前記被検面に投影された該モアレ格子の影と該モアレ格子とにより生じるモアレ縞を撮像手段により撮像して、前記被検面の形状解析を行なう格子照射型のモアレ縞測定解析方法において、
前記モアレ格子の各格子線で形成される格子面内にあって該格子線と直交するｙ方向に、該モアレ格子を該ｙ方向の初期位置から下式（４）の条件を満たす距離Ｌｙずつ移動させると共に、該モアレ格子が初期位置にある時および前記距離Ｌｙずつ移動される毎に、前記撮像手段の撮像素子の画素ピッチＷと該撮像素子上に結像された時の該モアレ格子の格子ピッチｐとが下式（５）の条件を満たすように撮像倍率を設定された該撮像手段により前記モアレ縞を撮像して、下式（６）の条件を満たすＭ枚のｙ方向位置別モアレ縞画像を得る第１の手順と、得られた該Ｍ枚のｙ方向位置別モアレ縞画像を平均化することにより平均化モアレ縞画像を得る第２の手順と、得られた該平均化モアレ縞画像に基づき、前記被検面の形状情報を求める第３の手順とを行なうことを特徴とするものである。
【０００８】
【数２】
0003681171.tif 000002
【０００９】
上記本発明において、前記モアレ格子を、該モアレ格子の面と垂直なｚ方向に、該ｚ方向の初期位置から所定の距離Ｌｚずつ移動させ、該モアレ格子が該ｚ方向の初期位置にある時および前記距離Ｌｚずつ移動される毎に前記第１の手順および前記第２の手順を行なって該ｚ方向の各位置毎に前記平均化モアレ縞画像を得るようにしてもよい。
【００１０】
あるいは、前記第１の手順において、前記モアレ格子が前記ｙ方向の初期位置にある時および該モアレ格子が該ｙ方向に前記距離Ｌｙずつ移動される毎に、該モアレ格子を、該モアレ格子の面と垂直なｚ方向に、該ｚ方向の初期位置から所定の距離Ｌｚずつ移動させると共に、該モアレ格子が前記距離Ｌｚずつ移動される毎に、前記撮像手段により前記モアレ縞を撮像して、所定数のｚ方向位置別モアレ縞画像を得た後、該モアレ格子を前記ｚ方向の初期位置に戻し、この後、前記ｚ方向の各位置毎に前記第２の手順を行なって該ｚ方向の各位置毎に前記平均化モアレ縞画像を得るようにしてもよい。
【００１１】
前記モアレ格子の前記ｙ方向の初期位置は、前記撮像素子上において前記格子線の像が、該撮像素子の各画素境界線と略一致する位置に結像されるように設定されたものであることが好ましい。
【００１２】
上記「画素境界線」とは、画素同士を区分けする現実の境界線のみならず、画素間に仮想的に設定した境界線をも意味する。
【００１３】
前記第２の手順を行なった後、該第２の手順により得られた前記平均化モアレ縞画像に対し、解析的にローパスフィルタ処理を施すようにしてもよい。
【００１４】
また、前記第３の手順を行なった後、該第３の手順により求められた前記被検面の形状情報に対し、解析的にローパスフィルタ処理を施すようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
＜装置構成＞
図１は、本発明方法を実施するための格子照射型フリンジスキャンモアレ装置の概略構成図である。図１に示す格子照射型フリンジスキャンモアレ装置１（以下、「モアレ装置１」と略称することがある）は、サンプルステージ５０上に水平に載置された光学部材等の被検体６０の表面（被検面６１）の形状を、モアレ縞を利用して解析する装置であって、ハロゲンランプ等からなる光源１０と、この光源１０と被検面６１との間に水平に配置されたモアレ格子２０と、ＣＣＤカメラからなる撮像手段３０と、モアレ格子２０をその姿勢を保持しつつ図中のｙ方向に所定の距離Ｌｙずつ移動させる移動手段４０とを備えている。
【００１６】
モアレ格子２０の面上には、多数の直線状の格子線２１が所定の細かいピッチで互いに平行に形成されている。なお、図１においては、この各格子線２１が延びる方向をｘ方向、各格子線２１で形成される格子面内においてｘ方向と直交する方向をｙ方向、前記格子面に垂直上向き方向をｚ方向とする。
【００１７】
撮像手段３０は、鏡胴３１内に配置されたズームレンズ系と、このズームレンズ系の後段に配置された撮像素子としてのＣＣＤと（いずれも不図示）を備えており、光源１０からの光によりモアレ格子２０が照射されることによって被検面６１に投影されたモアレ格子２０の影と、モアレ格子２０の各格子線２１とにより生じるモアレ縞を撮像して、この撮像したモアレ縞の画像情報を図示せぬ画像表示装置および画像解析装置に伝送するように構成されている。なお、撮像手段３０は、モアレ格子２０の上方において、モアレ格子２０の各格子線２１と直交する方向（ｙ方向と同等）に沿って光源１０と並ぶように、かつ光源１０に対して所定距離を置いて配置されている。
【００１８】
移動手段４０は、モアレ格子２０を挟んで互いに対向配置された一対のガイド部４１Ａ、４１Ｂを備えており、この一対のガイド部４１Ａ、４１Ｂの互いに対向する面には、ｙ方向に延びたガイドレール（不図示）がそれぞれ形成されている。また、移動手段４０は、駆動アクチュエータ４２を備えており、この駆動アクチュエータ４２によりモアレ格子２０を、その姿勢を保持した状態でガイドレールに沿って、ｙ方向に所定の距離Ｌｙずつ移動させるように構成されている。さらに、移動手段４０は、一対のガイド部４１Ａ、４１Ｂを連結する連結部４３を有すると共に、図示せぬＺステージに支持されている。また、移動手段４０は、連結部４３とＺステージとの間に配置された駆動アクチュエータ４４により、モアレ格子２０の姿勢を保持した状態でモアレ格子２０と共に、ｚ方向に所定の距離Ｌｚずつ移動せしめられるように構成されている。
【００１９】
次に、上記モアレ装置１を用いた本発明方法の実施手順について説明する。図２は本発明の一実施形態における実施手順例を説明するための模式図である。
【００２０】
＜実施手順例▲１▼＞
（Ｓ１）  モアレ格子２０のｙ方向への移動距離Ｌｙを設定する。一例として本実施手順例▲１▼では、距離Ｌｙとモアレ格子２０の格子ピッチｐとが下式（７）の条件を満たし、かつｎ1を２とした値、すなわち格子ピッチｐの４分の１に相当する長さに距離Ｌｙを設定する。例えば、格子ピッチｐが２００μｍの場合、距離Ｌｙは５０μｍとなる。
【００２１】
【数３】
0003681171.tif 000003
【００２２】
（Ｓ２）  被検体６０およびモアレ装置１の各構成手段を図１に示す状態に配置し、光源１０からモアレ格子２０に光を照射して被検面６１にモアレ格子２０の影を投影してモアレ縞を生じさせる。
【００２３】
（Ｓ３）  撮像手段３０のズームレンズ系を調節して、撮像倍率を設定する。一例として本実施手順例▲１▼では、撮像手段３０の撮像素子の画素ピッチＷと、この撮像素子上にモアレ格子２０が結像された時の格子ピッチｐとが下式（８）の条件を満たし、かつｎ1を２に、ｎ2を１とした値、すなわち撮像素子の１画素ピッチＷ内に、格子ピッチｐの４分の１が結像される値に、撮像倍率を設定する。
【００２４】
【数４】
0003681171.tif 000004
【００２５】
なお、この撮像倍率の設定においては、被検面６１の測定を行ないたい領域全てが撮像可能となることも考慮する。また、この撮像倍率の設定は、画像表示装置における表示画面を観察しながら行なうことができる。その際、撮像素子上において結像される格子線２１の像が、撮像素子の各画素境界線と一致するようにモアレ格子２０のｙ方向の位置調整を行なえば、撮像倍率の調節を行ない易い。
【００２６】
（Ｓ４）  上記（Ｓ３）まで手順を終えた段階でのモアレ格子２０の位置を、モアレ格子２０のｙ方向初期位置ｙ0およびｚ方向初期位置ｚ0とし、モアレ格子２０がこのｙ方向初期位置ｙ0およびｚ方向初期位置ｚ0にある時（図２では、図中左端に示した格子線２１Ａの左端部２１ａがｙ0位置に一致し、モアレ格子２０の上面がｚ0位置に一致する時）に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像する。
【００２７】
（Ｓ５）  モアレ格子２０を、そのｙ方向の位置は変えずに、ｚ方向に所定の距離Ｌｚずつ移動させると共に、モアレ格子２０がｚ方向に距離Ｌｚずつ移動される毎に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像し、図２に示すｚ方向の各位置ｚ1、ｚ２、ｚ３毎に１枚ずつのｚ方向位置別モアレ縞画像を得る（ｚ0位置でのモアレ縞画像を含めて４枚となる）。
【００２８】
なお、このｚ方向への移動距離Ｌｚは、モアレ縞の位相が１位相分ずれるモアレ格子２０のｚ方向移動距離とステップ法を用いたフリンジスキャン法（「位相シフト法」とも称される）に基づいて設定する。フリンジスキャン法は、例えば干渉計計測において、計測中に干渉計の光路長差を変化させ、この光路長差変化に対する干渉縞変化に基づき位相を求める方法であり、より高精度な計測を行なうために従来一般的に用いられる手法である。また、ステップ法は、フリンジスキャン法において、段階的に位相をシフトさせ（各段階を「ステップ」と称する）、各ステップ毎に変化する縞をステップ毎に取り込む、縞画像の画像取込み解析手法である。位相を一周期変化させる間に設定するステップ数（縞画像の取り込み回数）を先頭に付してＮステップ法（Ｎは３以上の整数）と称される（例えば、４回画像を取り込む場合は４ステップ法と称される）。
【００２９】
本実施手順例▲１▼では、一例として４ステップ法を用いることとし、モアレ格子２０がｚ方向に１格子ピッチ移動する毎にモアレ縞の位相が１位相分ずれるように光源１０と撮像手段３０とが配置された格子照射型モアレ装置を用いた場合、モアレ格子２０のｚ方向への移動距離Ｌｚを、ｙ方向への移動距離Ｌｙと同じく格子ピッチｐの４分の１に相当する長さとなる。
【００３０】
（Ｓ６）  モアレ格子２０をｙ方向の位置は変えずに、ｚ方向初期位置ｚ0に戻す。
（Ｓ７）  モアレ格子２０をｚ方向の位置は変えずに、ｙ方向に距離Ｌｙだけ離れたｙ1位置に移動させ、モアレ格子２０がこのｙ1位置（ｚ方向は、ｚ方向初期位置ｚ0）にある時（図２では、図中左端に示した格子線２１Ａの左端部２１ａがｙ１位置に一致し、各格子線２１がｚ0位置に一致する時）に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像する。
【００３１】
（Ｓ８）  上記（Ｓ５）および（Ｓ６）を行なう。
（Ｓ９）  モアレ格子２０をｚ方向の位置は変えずに、ｙ方向に距離Ｌｙだけ離れたｙ２位置に移動させ、モアレ格子２０がこのｙ２位置（ｚ方向は、ｚ方向初期位置ｚ0）にある時（図２では、図中左端に示した格子線２１Ａの左端部２１ａがｙ２位置に一致し、モアレ格子２０の上面がｚ0位置に一致する時）に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像する。
【００３２】
（Ｓ１０）  上記（Ｓ５）および（Ｓ６）を行なう。
（Ｓ１１）  モアレ格子２０をｚ方向の位置は変えずに、ｙ方向に距離Ｌｙだけ離れたｙ３位置に移動させ、モアレ格子２０がこのｙ３位置（ｚ方向は、ｚ方向初期位置ｚ0）にある時（図２では、図中左端に示した格子線２１Ａの左端部２１ａがｙ３位置に一致し、モアレ格子２０の上面がｚ0位置に一致する時）に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像する。
【００３３】
（Ｓ１２）  上記（Ｓ５）および（Ｓ６）を行なう。
（Ｓ１３）  上記（Ｓ１２）までの各手順により、前記ｚ方向の各位置ｚ1、ｚ２、ｚ３毎にＭ枚（Ｍは、下式（９）の条件を満たし、かつｎ1を２、ｎ3を１とした値、すなわち４となる）ずつ得られたｙ方向位置別モアレ縞画像を、ｚ方向の各位置ｚ1、ｚ２、ｚ３毎に平均化してｚ方向の各位置ｚ1、ｚ２、ｚ３毎に平均化モアレ縞画像を得る。
【００３４】
【数５】
0003681171.tif 000005
【００３５】
図３は、４枚のｙ方向位置別モアレ縞画像を平均化する作用を説明するための模式図である。同図（ａ）〜（ｄ）は、モアレ格子２０がｙ方向に距離Ｌｙずつ移動する様子を段階的に示している。上述した設定により、図３に示す格子ピッチｐは、撮像素子上では、画素４個分の幅に対応する。したがって、同図（ａ）〜（ｄ）の各位置にモアレ格子２０がある時の各モアレ縞画像を平均化すれば、各画素に各２回格子線２１が撮像されたのと同様の状態とすることが可能となり、モアレ格子２０の像によるノイズ成分を良好に除去することが可能となる。
なお、得られた各平均化モアレ縞画像に対し、ＦＦＴ等を用いた解析的なローパスフィルタ処理を施し、さらにノイズ成分を除去するようにしてもよい。
【００３６】
（Ｓ１４）  （Ｓ１３）で得られた各平均化モアレ縞画像からから得られる情報を画像解析装置において、周知の画像解析方法および位相アンラッピング方法を用いて形状解析を行なうことによって、被検面６１の形状情報を求める。
なお、求められた被検面６１の形状情報に対し、ＦＦＴ等を用いた解析的なローパスフィルタ処理を施し、さらにノイズ成分を除去するようにしてもよい。
【００３７】
上述した実施手順例▲１▼において、モアレ格子２０をｚ方向初期位置ｚ0に戻す操作と、モアレ格子２０をｙ方向に距離Ｌｙだけ離れた位置に移動させる操作とを、同時に行なうようにしてもよい。
【００３８】
＜実施手順例▲２▼＞
次に、実施手順例▲２▼について説明する。なお、この実施手順例▲２▼では、各手順を（Ｔ１）、（Ｔ２）、…と表わす。
【００３９】
（Ｔ１）から（Ｔ４）では、上記実施手順例▲１▼の（Ｓ１）から（Ｓ４）と同様の操作をそれぞれ行なう。
【００４０】
（Ｔ５）  モアレ格子２０を、そのｚ方向の位置は変えずに、ｙ方向に上記所定の距離Ｌｙずつ移動させると共に、モアレ格子２０がｙ方向に距離Ｌｙずつ移動される毎に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像し、図２に示すｙ方向の各位置ｙ1、ｙ２、ｙ３毎に１枚ずつのｙ方向位置別モアレ縞画像を得る（ｙ0位置でのモアレ縞画像を含めて４枚となる）。
【００４１】
（Ｔ６）  モアレ格子２０を、上記ｙ方向初期位置ｙ0およびｚ方向初期位置ｚ0に戻す。
（Ｔ７）  モアレ格子２０を、そのｙ方向の位置は変えずに、ｚ方向に上記所定の距離Ｌｚだけ離れた、図２に示すｚ方向の位置ｚ1に移動させ、モアレ格子２０がこのｚ1位置（ｙ方向は、前記ｙ方向初期位置ｙ0）にある時に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像する。
【００４２】
（Ｔ８）  上記ｚ1位置において、上記（Ｔ５）を行なう。
（Ｔ９）  モアレ格子２０を、ｙ方向初期位置ｙ0およびｚ方向ｚ1位置に戻す。
（Ｔ１０）  モアレ格子２０を、そのｙ方向の位置は変えずに、図２に示すｚ方向の位置ｚ２に移動させ、モアレ格子２０がこのｚ２位置（ｙ方向は、ｙ方向初期位置ｙ0）にある時に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像する。
【００４３】
（Ｔ１１）  上記ｚ２位置において、上記（Ｔ５）を行なう。
（Ｔ１２）  モアレ格子２０を、ｙ方向初期位置ｙ0およびｚ方向ｚ３位置に戻す。
（Ｔ１３）  モアレ格子２０を、そのｙ方向の位置は変えずに、図２に示すｚ方向の位置ｚ３に移動させ、モアレ格子２０がこのｚ３位置（ｙ方向は、ｙ方向初期位置ｙ0）にある時に、撮像手段３０によりモアレ縞を撮像する。
【００４４】
（Ｔ１４）  上記ｚ３位置において、上記（Ｔ５）を行なう。
（Ｔ１５）  上記（Ｔ１４）までの各手順により、ｚ方向の各位置ｚ1、ｚ２、ｚ３毎にＭ枚（４枚）ずつ得られたｙ方向位置別モアレ縞画像を、ｚ方向の各位置ｚ1、ｚ２、ｚ３毎に平均化してｚ方向の各位置ｚ1、ｚ２、ｚ３毎に平均化モアレ縞画像を得る。
なお、得られた各平均化モアレ縞画像に対し、ＦＦＴ等を用いた解析的なローパスフィルタ処理を施し、さらにノイズ成分を除去するようにしてもよい。
【００４５】
（Ｔ１６）  （Ｔ１５）で得られた各平均化モアレ縞画像からから得られる情報を画像解析装置において、周知の画像解析方法および位相アンラッピング方法を用いて形状解析を行なうことによって、被検面６１の形状情報を求める。
なお、求められた被検面６１の形状情報に対し、ＦＦＴ等を用いた解析的なローパスフィルタ処理を施し、さらにノイズ成分を除去するようにしてもよい。
【００４６】
上述した実施手順例▲２▼において、モアレ格子２０をｙ方向初期位置ｙ0に戻す操作と、モアレ格子２０をｚ方向に距離Ｌｚだけ離れた位置に移動させる操作とを、同時に行なうようにしてもよい。
【００４７】
＜実施例＞
図４および図５に、本発明方法による実施例および従来技術による比較例をそれぞれ示す。図４の本実施例と図５の比較例とから、本発明方法によれば、モアレ格子自体の像によるノイズ成分が良好に除去されることが確かめられた。
【００４８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限られず、種々の態様の変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、モアレ格子のｚ方向への移動ステップ数を４ステップに設定しているが、任意のステップ数に設定することが可能である。
【００４９】
また、モアレ格子のｙ方向への移動距離Ｌｙ、撮像手段の撮像倍率、撮像するｙ方向位置別モアレ縞画像の数Ｍについては、それぞれ上式（７）〜（９）の条件を満たす範囲で、任意に設定することが可能である。
【００５０】
また、上記実施形態においては、モアレ格子のｙ方向への移動距離Ｌｙとｚ方向への移動距離Ｌｚとが互いに等しくなる例を示しているが、これに限るものではなく、等高線モアレ縞の発生感度の設定、すなわち等高線モアレ縞撮像光学系の設定により、ＬｙとＬｚとを互いに異なる数値で設定することが可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のモアレ格子ノイズ除去方法によれば、モアレ格子のｙ方向への移動距離Ｌｙを格子ピッチｐとの関係から設定し、撮像手段の撮像倍率を撮像素子の画素ピッチＷと撮像素子上に結像された時の格子ピッチｐの大きさとの関係から設定した上で、モアレ格子をｙ方向へ距離Ｌｙずつ移動させる毎にモアレ縞を撮像して所定数のｙ方向位置別モアレ縞画像を得、この得られた各ｙ方向位置別モアレ縞画像を平均化して得られる平均化モアレ縞画像に基づき、被検面の形状情報を求めるようにしているので、モアレ格子自体の像により生じるノイズ成分を良好に除去することが可能となり、解析誤差の少ない被検面の形状情報を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するための格子照射型モアレ装置の概略図
【図２】本発明方法の実施手順の一例を模式的に示す図
【図３】図２に示す実施手順方法の作用を示す図
【図４】本発明の一実施例に係る解析結果を示す図
【図５】従来技術による解析結果を示す図
【符号の説明】
１              格子照射型フリンジスキャンモアレ装置
１０            光源
２０            モアレ格子
２１、２１Ａ    格子線
３０            画像表示手段
３１            鏡胴
４０            移動手段
４１Ａ、４１Ｂ  ガイド部
４２、４４      駆動アクチュエータ
４３            連結部
５０            サンプルステージ
６０            被検体
６１            被検面
ｙ0〜ｙ３        モアレ格子のｙ方向への移動位置
ｚ0〜ｚ３        モアレ格子のｚ方向への移動位置
【図１】
0003681171.tif 000007
【図２】
0003681171.tif 000008
【図３】
0003681171.tif 000009
【図４】
0003681171.tif 000010
【図５】
0003681171.tif 000011