(57)【要約】【課題】距離画像データの信頼性を高めることが可能な形状測定装置を提供する。【解決手段】距離画像生成部２１は、受光部により受光された測定光に基づいて、受光部の画素毎に対応する領域の距離情報を生成し、複数の画素に対応する距離情報を含む距離画像データを生成する。判定部２２は、対象の画素の最大受光量、対象の画素に対応する高さデータ、対象の画素の周辺画素の最大受光量、対象の画素の周辺画素に対応する高さ情報に基づいて、対象の画素に対応する高さデータが迷光に基づいて算出されたか否かを判定する。【選択図】図１４
2018063157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の表面形状を測定する形状測定装置であって、
光を出射する投光部と、
二次元に配列された複数の画素を含む受光部と、
前記投光部により出射された光を測定光として測定対象物に導き、前記測定対象物で反射された測定光を前記受光部に導く光学系と、
前記受光部により受光された測定光に基づいて、画素毎に前記測定対象物の対応する領域の距離情報を生成し、生成した複数の画素に対応する距離情報を含む距離画像データを生成する距離画像生成手段と、
前記受光部の一の画素の受光量、前記一の画素に対応する距離情報、前記一の画素の周辺の１以上の画素の各々の受光量、および前記１以上の画素に対応する１以上の距離情報に基づいて、前記一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かを判定する判定手段とを備える、形状測定装置。
【請求項２】
判定基準の調整を受け付ける判定基準受付手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記判定基準受付手段により調整された判定基準に基づいて、前記一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かを判定する、請求項１記載の形状測定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記一の画素に対応する距離情報と前記周辺の１以上の画素に対応する１以上の距離情報との一致度と、前記周辺の１以上の画素の各々の受光量に基づいて、前記一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かを判定する、請求項１または２記載の形状測定装置。
【請求項４】
前記判定手段により迷光に基づいて生成されていないと判定された距離情報に基づいて前記測定対象物の形状に関する計測値を算出し、前記判定手段により迷光に基づいて生成されたと判定された距離情報に基づいて前記計測値を算出しない算出手段をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【請求項５】
参照体と、
前記光学系および前記参照体のうち少なくとも一方が取り付けられる可動部と、
前記可動部を往復移動可能に支持する支持部と、
前記支持部に対する前記可動部の相対位置を検出する位置検出部とをさらに備え、
前記投光部は、複数のピーク波長を有する光を出射し、
前記光学系は、前記投光部により出射された光を参照光として前記参照体に導き、前記測定対象物で反射された測定光と前記測定対象物で反射された参照光との干渉光を生成し、生成した干渉光を前記受光部に導き、
前記可動部は、往復移動することにより前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差を変化させ、
前記画像生成手段は、前記受光部により受光された干渉光および前記位置検出部により検出された相対位置に基づいて、前記距離画像データを生成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の形状を測定する形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物の表面に光を照射し、その反射光に基づいて測定対象物の表面形状を測定する形状測定装置がある。このような形状測定装置の一例として、特許文献１には、干渉法によって測定を行うコヒーレンス走査干渉計が記載されている。このコヒーレンス走査干渉計においては、光源から発生した光が、物体に照射される測定光と基準ミラーに照射される基準光とに分割される。物体に反射された測定光と基準ミラーに反射された基準光とが重畳され、カメラにより検出される。光源およびカメラ等を含む光学系が物体に対して相対的に移動される状態で、カメラにより画像が取得される。取得された画像における干渉縞の間隔に基づいて、物体の表面高さが算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８３６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような形状測定装置においては、受光部（カメラ）の各画素が、測定対象物の表面の各領域で反射された光を受光する。しかしながら、測定対象物の表面の形状および反射率等によっては、各画素に、対応する領域とは異なる領域からの反射光が迷光として入射することがある。そのため、取得される画像の信頼性が低くなり、誤った表面高さが算出される可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、距離画像データの信頼性を高めることが可能な形状測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る形状測定装置は、測定対象物の表面形状を測定する形状測定装置であって、光を出射する投光部と、二次元に配列された複数の画素を含む受光部と、投光部により出射された光を測定光として測定対象物に導き、測定対象物で反射された測定光を受光部に導く光学系と、受光部により受光された測定光に基づいて、画素毎に測定対象物の対応する領域の距離情報を生成し、生成した複数の画素に対応する複数の距離情報を含む距離画像データを生成する距離画像生成手段と、受光部の一の画素の受光量、一の画素に対応する距離情報、一の画素の周辺の１以上の画素の各々の受光量、および１以上の画素に対応する１以上の距離情報に基づいて、一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かを判定する判定手段とを備える。
【０００７】
この形状測定装置においては、測定対象物で反射された測定光が二次元に配列された複数の画素を含む受光部により受光される。この場合、受光部の各画素に、測定対象物の対応する領域で反射された測定光が入射する。受光部により受光された測定光に基づいて、各画素に対応する測定対象物の領域の距離情報が生成され、複数の画素に対応する距離情報を含む距離画像データが生成される。
【０００８】
受光部の各画素には、対応する領域とは異なる領域で反射された測定光が迷光として入射することがある。その場合、迷光に基づいて距離情報が誤って生成されることがある。そこで、受光部の一の画素の受光量、一の画素に対応する距離情報、一の画素の周辺の１以上の画素の各々の受光量、および１以上の画素に対応する１以上の距離情報に基づいて、一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かが判定される。これにより、各画素に対応する距離情報の信頼性を判定することができる。したがって、距離画像データの信頼性を高めることができる。
【０００９】
（２）形状測定装置は、判定基準の調整を受け付ける判定基準受付手段をさらに備え、判定手段は、判定基準受付手段により調整された判定基準に基づいて、一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かを判定してもよい。この場合、使用者は、判定手段によって適切に判定が行われるように、判定基準を調整することができる。
【００１０】
（３）判定手段は、一の画素に対応する距離情報と周辺の１以上の画素に対応する１以上の距離情報との一致度と、周辺の１以上の画素の各々の受光量に基づいて、一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かを判定してもよい。この場合、距離情報の信頼性を適切に判定することができる。
【００１１】
（４）形状測定装置は、判定手段により迷光に基づいて生成されていないと判定された距離情報に基づいて測定対象物の形状に関する計測値を算出し、判定手段により迷光に基づいて生成されたと判定された距離情報に基づいて計測値を算出しない算出手段をさらに備えてもよい。この場合、誤った距離情報に基づいて計測値が算出されることが防止される。
【００１２】
（５）形状測定装置は、参照体と、光学系および参照体のうち少なくとも一方が取り付けられる可動部と、可動部を往復移動可能に支持する支持部と、支持部に対する可動部の相対位置を検出する位置検出部とをさらに備え、投光部は、複数のピーク波長を有する光を出射し、光学系は、投光部により出射された光を参照光として参照体に導き、測定対象物で反射された測定光と測定対象物で反射された参照光との干渉光を生成し、生成した干渉光を受光部に導き、可動部は、往復移動することにより測定光の光路長と参照光の光路長との差を変化させ、画像生成手段は、受光部により受光された干渉光および位置検出部により検出された相対位置に基づいて、距離画像データを生成してもよい。
【００１３】
この場合、受光部の複数の画素から、測定光の光路長と参照光の光路長との差によって変化する受光量の干渉パターンが取得される。測定光および参照光は複数のピーク波長を有するので、受光量の干渉パターンは空間周期性を示さない。したがって、位置検出部により検出された支持部に対する可動部の相対位置と受光部の各画素の受光量とに基づいて、受光部の複数の画素に対応する距離情報を生成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、距離画像データの信頼性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る形状測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】測定ヘッドの模式図である。
【図３】可動部の振動を示す図である。
【図４】任意の画素について受光部により取得されるべき受光量分布を示す図である。
【図５】図１の表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【図６】サーチ条件の設定について説明するための図である。
【図７】計測条件の設定例について説明するための図である。
【図８】計測画像データに対する計測処理について説明するための図である。
【図９】計測画像データに対する計測処理について説明するための図である。
【図１０】迷光の例について説明するための模式図である。
【図１１】画素の受光量を示す図である。
【図１２】迷光判定について説明するための模式図である。
【図１３】フィルタレベル調整画面の例を示す図である。
【図１４】制御基板および記憶部により実現される機能を示す機能ブロック図である。
【図１５】制御基板のＣＰＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る光学式エリア変位計について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
（１）形状測定装置の基本構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る形状測定装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、形状測定装置３００は、測定ヘッド１００および処理装置２００を備える。測定ヘッド１００は、例えば光学式変位計であり、支持構造１１０、筐体部１２０、測定部１３０、往復機構１４０、駆動部１５０、制御基板１６０および通信部１７０を含む。
【００１８】
支持構造１１０は、縦断面がＬ字形状を有し、設置部１１１および保持部１１２を含む。設置部１１１および保持部１１２は、例えば金属により形成される。設置部１１１は、水平な平板形状を有し、設置面に設置される。設置部１１１の上面には、測定対象物Ｓが載置される。本例では、設置部１１１の上面に平行で互いに直交するＸ軸およびＹ軸が定義されるとともに、設置部１１１の上面に対して垂直なＺ軸が定義される。図１には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の方向を表す矢印が付される。
【００１９】
保持部１１２は、設置部１１１の一端部から上方に延びるように設けられる。筐体部１２０は、支持構造１１０の保持部１１２に保持される。筐体部１２０は、直方体形状を有し、測定部１３０、往復機構１４０、駆動部１５０、制御基板１６０および通信部１７０を収容する。
【００２０】
測定部１３０は、投光部、受光部、レンズおよびミラー等の光学素子を含む。測定部１３０は、後述する図２のミラー１１等の一部の素子を除き、往復機構１４０に取り付けられる。往復機構１４０は、駆動部１５０により後述する図２の支持部１２５に対して一方向に往復運動（振動）する。駆動部１５０は、アクチュエータであり、本例ではボイスコイルモータである。
【００２１】
制御基板１６０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１６０ａを含む。制御基板１６０は、測定部１３０から後述する測定データを取得し、取得された測定データに基づいて画素データを生成するとともに画像データを生成する。画像データは複数の画素データの集合である。制御基板１６０は、生成された画像データを処理装置２００に与えるとともに、処理装置２００による指令に基づいて測定部１３０、往復機構１４０および駆動部１５０の動作を制御する。
【００２２】
通信部１７０は、通信インターフェイスを含む。後述する処理装置２００の通信部２５０も同様である。通信部１７０は、通信部２５０を通して測定ヘッド１００と処理装置２００との間で種々のデータおよび指令の送信および受信を行う。測定ヘッド１００の詳細については後述する。
【００２３】
処理装置２００は、制御部２１０、記憶部２２０、操作部２３０、表示部２４０および通信部２５０を含む。制御部２１０は、例えばＣＰＵを含む。記憶部２２０は、例えばＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）およびＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を含む。記憶部２２０には、システムプログラムが記憶される。また、記憶部２２０は、種々のデータの記憶およびデータの処理のために用いられる。
【００２４】
制御部２１０は、記憶部２２０に記憶されたシステムプログラムに基づいて、測定ヘッド１００の測定部１３０、往復機構１４０および駆動部１５０の動作を制御するための指令を制御基板１６０に与える。また、制御部２１０は、制御基板１６０から画像データを取得して記憶部２２０に記憶させる。さらに、制御部２１０は、画像データに基づく画像上において使用者に指定された部分の計測等を行う。
【００２５】
操作部２３０は、マウス、タッチパネル、トラックボールまたはジョイスティック等のポインティングデバイスおよびキーボードを含み、制御部２１０に指示を与えるために使用者により操作される。表示部２４０は、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルを含む。表示部２４０は、記憶部２２０に記憶された画像データに基づく画像および計測結果等を表示する。通信部２５０は、上記のように測定ヘッド１００との通信を行う。また、通信部２５０は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等の外部装置との通信を行うことができる。
【００２６】
（２）測定部の構成
図２は、主として測定部１３０の構成を示す測定ヘッド１００の模式図である。図２に示すように、筐体部１２０には、支持部１２５が収容される。支持部１２５は、筐体部１２０と一体的に形成されてもよいし、筐体部１２０の一部であってもよい。往復機構１４０は、支持部１２５に対して一方向に平行に振動可能な可動部１４１を含む。図２には、可動部１４１の振動方向が太い矢印で図示される。図２の例では、可動部１４１の振動方向は上下方向である。
【００２７】
測定部１３０は、投光部１、受光部２，３、複数のレンズ４〜８、複数のミラー９〜１１、ビームスプリッタ１２、アナモルフィックプリズムペア１３、位置検出部１４およびガイド光源１５を含む。測定部１３０のミラー１１および位置検出部１４の一部は、支持部１２５に取り付けられる。一方、ミラー１１および位置検出部１４の一部を除く測定部１３０は、可動部１４１に取り付けられる。
【００２８】
投光部１は、例えばＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）を含み、光を出射する。投光部１により出射される光を出射光Ｌ０と呼ぶ。出射光Ｌ０のコヒーレンス性は比較的低い。具体的には、出射光Ｌ０のコヒーレンス性は、ＬＥＤ（発光ダイオード）により出射される光または白色光のコヒーレンス性よりも高く、レーザ光のコヒーレンス性よりも低い。したがって、出射光Ｌ０は複数のピーク波長を有する。レンズ４は、コリメータレンズである。出射光Ｌ０は、レンズ４を透過することにより平行化され、アナモルフィックプリズムペア１３を透過することにより断面が円形になるように整形される。
【００２９】
なお、出射光Ｌ０の一部は、アナモルフィックプリズムペア１３を透過せずに反射される。アナモルフィックプリズムペア１３により反射された出射光Ｌ０は、受光部３により受光され、受光量を示す受光信号が制御基板１６０（図１）に出力される。受光部３により出力される受光信号に基づいて、出射光Ｌ０の光量が制御基板１６０により計測される。計測された出射光Ｌ０の光量が異常値を示すときは、制御基板１６０により投光部１の動作が停止される。このように、測定に利用されない出射光を用いて、出射光の光量を管理することができる。
【００３０】
ミラー９の反射率は、波長選択性を有する。具体的には、ミラー９は、出射光Ｌ０の波長領域においては高い反射率（好ましくは１００％）を有し、後述するガイド光Ｇの波長領域においては１００％よりも低い反射率を有する。アナモルフィックプリズムペア１３を透過した出射光Ｌ０は、ミラー９により反射された後、レンズ５を透過することにより集光されつつビームスプリッタ１２に入射する。
【００３１】
出射光Ｌ０の一部はビームスプリッタ１２により反射され、出射光Ｌ０の残りの一部はビームスプリッタ１２を透過する。ビームスプリッタ１２により反射された出射光Ｌ０およびビームスプリッタ１２を透過した出射光Ｌ０をそれぞれ測定光Ｌ１および参照光Ｌ２と呼ぶ。
【００３２】
レンズ６は対物レンズである。測定光Ｌ１は、レンズ６を透過することにより平行化される。このときの測定光Ｌ１のスポット径は比較的大きく、例えば４ｍｍまたは１０ｍｍである。その後、測定光Ｌ１は、可動部１４１の振動方向と略同一の方向に進行し、測定対象物Ｓの比較的大きい円形の領域に照射される。測定対象物Ｓにより反射された測定光Ｌ１の一部は、レンズ６を透過することにより集光されつつビームスプリッタ１２に入射する。
【００３３】
ミラー１０は、いわゆる参照ミラーである。参照光Ｌ２は、レンズ７を透過することにより平行化され、ミラー１０に照射される。ミラー１０により反射された参照光Ｌ２は、レンズ７を透過することにより集光されつつビームスプリッタ１２に入射する。ビームスプリッタ１２に入射した測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とは干渉し、干渉光Ｌ３として受光部２に導かれる。受光部２の動作については後述する。
【００３４】
位置検出部１４は、読取部１４ａ，１４ｂ、スケール１４ｃおよびマグネット１４ｄを含む。読取部１４ａ，１４ｂは可動部１４１に取り付けられ、スケール１４ｃおよびマグネット１４ｄは支持部１２５に取り付けられる。スケール１４ｃは、複数の目盛りを有し、一方向に延びるガラスにより形成される。読取部１４ａは、スケール１４ｃの一部と対向するように配置される。読取部１４ａは、投光素子と受光素子とを含み、対向するスケール１４ｃの部分の目盛りを光学的に読み取ることにより、支持部１２５に対する可動部１４１の相対的な位置を検出する。
【００３５】
読取部１４ｂは、ホール素子であり、マグネット１４ｄによる磁気を検出するように配置される。本実施の形態においては、読取部１４ｂが最大の磁気を検出するときに読取部１４ａが読み取るスケール１４ｃの部分を原点とする。スケール１４ｃの原点は、測定ヘッド１００の起動時に、またはその他の時点に適宜更新されてもよい。読取部１４ａ，１４ｂの検出結果により、可動部１４１の絶対的な位置を特定することが可能になる。
【００３６】
本実施の形態において、読取部１４ａ，１４ｂが可動部１４１に取り付けられ、スケール１４ｃおよびマグネット１４ｄが支持部１２５に取り付けられるが、本発明はこれに限定されない。読取部１４ａ，１４ｂが支持部１２５に取り付けられ、スケール１４ｃおよびマグネット１４ｄが可動部１４１に取り付けられてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態において、読取部１４ａは可動部１４１の位置を光学的に検出するが、本発明はこれに限定されない。読取部１４ａは、可動部１４１の位置を例えば機械的、電気的または磁気的な他の方式により検出してもよい。さらに、読取部１４ａが可動部１４１の絶対的な位置を検出可能である場合、または可動部１４１の絶対的な位置を検出する必要がない場合には、位置検出部１４は読取部１４ｂおよびマグネット１４ｄを含まなくてもよい。
【００３８】
ガイド光源１５は、可視領域（本例では赤色領域）の波長を有するレーザ光を出射するレーザ光源である。ガイド光源１５により出射されるレーザ光をガイド光Ｇと呼ぶ。図２においては、ガイド光Ｇが一点鎖線で図示される。上述したように、ガイド光Ｇの波長領域においてはミラー９の反射率は１００％よりも低いので、ガイド光Ｇの一部はミラー９を透過し、ガイド光Ｇの残りの一部はミラー９により反射される。ミラー９を透過したガイド光Ｇおよびミラー９により反射されたガイド光Ｇをそれぞれ第１のガイド光Ｇ１および第２のガイド光Ｇ２と呼ぶ。
【００３９】
第１のガイド光Ｇ１は、レンズ５を透過することにより集光され、ビームスプリッタ１２に反射されることにより、測定光Ｌ１と重ねられる。これにより、第１のガイド光Ｇ１は、可動部１４１の振動方向と略同一の方向に進行し、レンズ６を透過することにより平行化された後、測定対象物Ｓに照射される。
【００４０】
第２のガイド光Ｇ２は、支持部１２５に取り付けられたミラー１１により反射されることにより、第１のガイド光Ｇ１と交差する方向に進行する。可動部１４１が振動方向における所定の位置（例えばスケール１４ｃの原点付近）にあるときに、第１のガイド光Ｇ１と第２のガイド光Ｇ２とが受光部２の焦点の位置で交差するようにミラー１１が配置される。
【００４１】
このように、ミラー９、ミラー１１、ビームスプリッタ１２およびガイド光源１５によりガイド部１６が構成される。この構成によれば、使用者は、第１のガイド光Ｇ１と第２のガイド光Ｇ２とが交差する位置に測定対象物Ｓの表面を配置することにより、測定対象物Ｓの表面を受光部２の焦点に容易に位置させることができる。
【００４２】
本実施の形態においては、ガイド光源１５によるガイド光Ｇの出射は、後述する図３の非測定期間ｔ２に行われ、測定期間ｔ１には行われない。そのため、ガイド光Ｇにより測定対象物Ｓの測定に影響が与えられることが防止される。一方で、受光部２がガイド光Ｇの波長帯域の光を検出しないよう構成される場合など、ガイド光Ｇが測定対象物Ｓの測定に影響しない場合には、ガイド光源１５は、測定期間ｔ１にもガイド光Ｇを出射するように制御されてもよい。
【００４３】
本実施の形態においては、ガイド部１６は受光部２の焦点で第１および第２のガイド光Ｇ１，Ｇ２が交差するように配置されるが、本発明はこれに限定されない。ガイド部１６は、測定対象物Ｓの表面が受光部２の焦点の位置にあるときに、測定対象物Ｓの表面に投影される第１のガイド光Ｇ１のパターンと第２のガイド光Ｇ２のパターンとが特定の位置関係を有するように配置されてもよい。
【００４４】
（３）測定部の動作
可動部１４１は、駆動部１５０によりサンプリング信号に同期して、支持部１２５に対して周期的に一方向に平行に振動する。サンプリング信号は、処理装置２００（図１）の内部で発生されてもよいし、処理装置２００の外部から可動部１４１に与えられてもよい。図３は、可動部１４１の振動を示す図である。図３の横軸は時間を示し、可動部１４１の位置を示す。
【００４５】
図３に示すように、本実施の形態においては、可動部１４１の位置は、正弦曲線状に変化する。ここで、可動部１４１の位置が変化する期間のうち、一部の期間に測定対象物Ｓの測定が行われ、他の期間には測定対象物Ｓの測定が行われない。測定対象物Ｓの測定が行われる期間を測定期間ｔ１と呼び、測定が行われない期間を非測定期間ｔ２と呼ぶ。本実施の形態においては、図３の正弦曲線のうち略直線的に変化する部分に対応する期間が測定期間ｔ１として割り当てられ、正弦曲線の変曲部分の付近に対応する期間が非測定期間ｔ２として割り当てられる。
【００４６】
制御基板１６０（図１）は、サンプリング信号に基づいて受光部２の受光タイミングを制御する。受光部２は、複数の画素が縦方向および横方向に配列された二次元のエリアセンサを含む。本実施の形態においては、エリアセンサの縦方向の画素数および横方向の画素数はそれぞれ３００個であり、画素数の合計は９００００個である。これにより、比較的大きいスポット径の干渉光Ｌ３を受光することができる。受光部２は、制御基板１６０による制御に基づいて、測定期間ｔ１に各画素について可動部１４１の位置ごとに受光量を検出する。一方、受光部２は、非測定期間ｔ２には受光量を検出しない。
【００４７】
図４（ａ），（ｂ）は、任意の画素について受光部２により取得されるべき受光量分布を示す図である。図４（ａ），（ｂ）の横軸は測定光Ｌ１の光路長と参照光Ｌ２の光路長との差を示し、縦軸は検出される受光量を示す。以下、測定光Ｌ１の光路長と参照光Ｌ２の光路長との差を光路長差と呼ぶ。可動部１４１の位置が変化すると、参照光Ｌ２の光路長は変化しないが、測定光Ｌ１の光路長が変化するため、光路長差が変化する。
【００４８】
仮に、出射光Ｌ０のコヒーレンス性が高く、出射光Ｌ０が単一のピーク波長λを有する場合には、測定光Ｌ１および参照光Ｌ２は、光路長差がｎ×λとなるときに互いに強め合い、光路長差が（ｎ＋１／２）×λとなるときに互いに弱め合う。ここで、ｎは任意の整数である。そのため、図４（ａ）に示すように、受光量は、光路長差がピーク波長の半分だけ変化するごとに最大値と最小値との間で変動することとなる。
【００４９】
これに対し、出射光Ｌ０が複数のピーク波長を有する場合には、測定光Ｌ１および参照光Ｌ２が互いに強め合うときおよび互いに弱め合うときの光路長差は、ピーク波長ごとに異なる。そのため、ピーク波長ごとに異なる図４（ａ）と同様の受光量分布が足し合わされた受光量分布が取得される。具体的には、図４（ｂ）に実線で示すように、小さい光路長差の範囲において、受光量分布に複数のピークが現れる。光路長差が０のときのピークの受光量が最大となり、光路長差が大きくなるほどピークの受光量は小さくなる。また、ピークが現れる光路長差の範囲は、出射光Ｌ０のコヒーレンス性が高いほど広い。
【００５０】
本実施の形態においては、受光部２は、図４（ｂ）に点線で示すように、受光量分布の包絡線を特定し、特定された包絡線を示すデータを測定データとして制御基板１６０に与える。制御基板１６０は、取得した測定データにより示される包絡線に基づいて光路長差が０になる時点および最大受光量Ｉｍを特定する。ここで、出射光Ｌ０のコヒーレンス性はＬＥＤにより出射される光のコヒーレンス性よりも高いため、ＬＥＤを使用した場合よりも広い光路長差の範囲においてピークが現れる。したがって、受光量の検出の頻度を低減させても、光路長差が０になる時点および最大受光量Ｉｍを正確に特定することができる。これにより、測定を高速化することができる。
【００５１】
また、制御基板１６０は、位置検出部１４（図２）の検出結果に基づいて、受光部２により特定された時点における可動部１４１の位置を特定する。さらに、制御基板１６０は、特定された可動部１４１の位置および取得された最大受光量Ｉｍに基づいて画素データを生成する。可動部１４１の位置に基づいて生成される画素データを高さデータと呼び、最大受光量Ｉｍに基づいて生成される画素データを輝度データと呼ぶ。
【００５２】
なお、取得された最大受光量を有効とするか否かのしきい値（以下、受光量しきい値と呼ぶ。）が設定されてもよい。種々の要因により、測定対象物Ｓからの反射光ではなく、ノイズによって最大受光量が生じる可能性がある。ノイズによる最大受光量は、比較的小さいことが多い。そこで、取得された最大受光量が受光量しきい値より小さい場合には、ノイズによる最大受光量であると判定され、高さデータが生成されない。これにより、信頼性が低い高さデータの生成が抑制される。また、使用者が受光量しきい値を任意に調整可能であってもよい。
【００５３】
制御基板１６０は、複数の画素データに基づいて画像データを生成する。高さデータに基づいて生成される画像データを高さ画像データと呼び、輝度データに基づいて生成される画像データを輝度画像データと呼ぶ。高さ画像データは測定対象物Ｓの表面の各部の形状（高さ）を示し、輝度画像データは測定対象物Ｓの表面の各部の輝度を表す。制御基板１６０は、生成された高さ画像データおよび輝度画像データを処理装置２００（図１）に与える。
【００５４】
図１の表示部２４０は、高さ画像データに基づいて高さ画像を表示し、輝度画像データに基づいて輝度画像を表示する。高さ画像は、例えば、測定対象物Ｓの表面の各部の高さの違いを色の違いで表す。輝度画像は、例えば、測定対象物Ｓの表面の輝度の違いを色の違いで表す。また、高さ画像データおよび輝度画像データに基づいて、高さ画像の成分と輝度画像の成分とを含むブレンド画像が表示されてもよい。
【００５５】
図５は、図１の表示部２４０に表示される画面の一例を示す図である。図５の画面は、画像表示部２４０ａ、計測値表示部２４０ｂを含む。画像表示部２４０ａに、高さ画像、輝度画像またはブレンド画像が表示される。計測値表示部２４０ｂには、高さ画像データに基づいて算出される計測値等が表示される。
【００５６】
（４）計測例
本例では、測定対象物Ｓに対応する基準対象物の高さ画像データおよび輝度画像データが予め取得され、図１の記憶部２２０に記憶される。基準対象物は、測定対象物Ｓと同じ設計であり、設計値に対して測定対象物Ｓよりも高い寸法精度を有することが好ましい。
【００５７】
以下、基準対象物の高さ画像データおよび輝度画像データを総称して基準画像データと呼び、基準画像データにより表される高さ画像、輝度画像およびブレンド画像を総称して基準画像と呼ぶ。また、測定対象物Ｓの高さ画像データおよび輝度画像データを総称して計測画像データと呼び、計測画像データにより表される高さ画像、輝度画像およびブレンド画像を総称して計測画像と呼ぶ。さらに、以下の説明において、測定とは、高さ画像データおよび輝度画像データを取得することを意味し、計測とは、寸法等の計測値を取得することを意味する。
【００５８】
基準画像データを用いて各種の設定が行われ、その設定内容が計測設定情報として図１の記憶部２２０に記憶される。記憶された計測設定情報に基づいて、計測画像データに対する計測処理が行われる。
【００５９】
基準画像データに対して行われる設定として、サーチ条件の設定、および計測条件の設定がある。サーチ条件は、計測画像データに対してパターンサーチを行うための条件である。パターンサーチは、指定されたパターンを検出する処理である。図６は、サーチ条件の設定について説明するための図である。図６（ａ）には、画像表示部２４０ａに表示される基準画像の例が示される。図６（ａ）の基準画像ＭＩは、基準対象物Ｓａを含む。
【００６０】
図６（ｂ）に示すように、画像表示部２４０ａに表示される基準画像ＭＩにおいて、指定枠Ｃ１，Ｃ２を用いて、パターン領域Ｔ１およびサーチ領域Ｔ２が設定される。本例では矩形状の指定枠Ｃ１，Ｃ２が用いられるが、指定枠Ｃ１，Ｃ２の形状は三角形または円形等の他の形状であってもよい。また、座標入力等の他の方法によりパターン領域Ｔ１およびサーチ領域Ｔ２が設定されてもよい。
【００６１】
使用者は、図１の操作部２３０を操作して、指定枠Ｃ１，Ｃ２の位置、向きおよび大きさを調整することができる。指定枠Ｃ１により囲まれた領域がパターン領域Ｔ１に設定され、指定枠Ｃ２により囲まれた領域がサーチ領域Ｔ２に設定される。基準画像データに基づいて、パターン領域Ｔ１における高さ情報および輝度情報を含むパターン情報が取得される。高さ情報は、高さデータの集合であり、輝度情報は、輝度データの集合である。取得されたパターン情報は、計測設定情報として記憶部２２０に記憶される。また、基準画像ＭＩにおけるパターン領域Ｔ１の相対位置、およびサーチ領域Ｔ２の相対位置が、計測設定情報として記憶部２２０に記憶される。
【００６２】
図７は、計測条件の設定例について説明するための図である。図７の例では、基準画像ＭＩに対して、矩形の指定枠Ｃ３を用いて、基準対象領域Ｔ３が設定される。基準対象領域Ｔ３は、計測の対象となる領域である。使用者は、図１の操作部２３０を操作して、指定枠Ｃ３の位置、向きおよび大きさを調整することができる。指定枠Ｃ３により囲まれた領域が基準対象領域Ｔ３に設定される。指定枠Ｃ３が矩形以外の他の形状を有してもよく、座標入力等の他の方法により基準対象領域Ｔ３が設定されてもよい。基準画像における基準対象領域Ｔ３の相対位置が、計測設定情報として記憶部２２０に記憶される。
【００６３】
次に、図６および図７のようにサーチ条件および計測条件が設定された場合の計測画像データに対する計測処理について説明する。図８および図９は、計測画像データに対する計測処理について説明するための図である。図８（ａ）には、画像表示部２４０ａに表示される計測画像の例が示される。図８（ａ）の計測画像ＤＩは、基準対象物Ｓａに対応する測定対象物Ｓを含む。
【００６４】
まず、計測設定情報として記憶されるパターン情報に基づいて、計測画像データに対してパターンサーチが行われる。図８（ｂ）の例では、計測画像ＤＩから基準画像ＭＩのパターン領域Ｔ１（図６（ｂ））との一致度が最も高い領域が特徴領域Ｔ１Ａとして検出される。なお、本例では、設定されたサーチ領域Ｔ２（図６（ｂ））の位置に基づいて、計測画像ＤＩのサーチ領域Ｔ２Ａが特定される。計測画像ＤＩにおけるサーチ領域Ｔ２Ａの相対位置は、基準画像ＭＩにおけるサーチ領域Ｔ２の相対位置と同じである。特徴領域Ｔ１Ａの検出は、設定されたサーチ領域Ｔ２Ａ内で行われる。このように、予め検出の対象となる領域が制限されることにより、パターンサーチに要する時間を短くすることができる。なお、時間の短縮が必要でない場合、あるいは検出すべき領域を特定することが難しい場合には、基準画像ＭＩにサーチ領域Ｔ２が設定されることなく、計測画像ＤＩの全体に対してパターンサーチが行われてもよい。
【００６５】
次に、図９に示すように、計測画像ＤＩにおいて、図７の基準対象領域Ｔ３に対応する計測対象領域Ｔ３Ａが特定される。この場合、計測画像ＤＩにおける特徴領域Ｔ１Ａと計測対象領域Ｔ３Ａとの相対的な位置関係が、基準画像ＭＩにおけるパターン領域Ｔ１と基準対象領域Ｔ３との位置関係と等しくなるように、計測対象領域Ｔ３Ａが設定される。
【００６６】
続いて、計測画像ＤＩの高さ画像データに基づいて、計測対象領域Ｔ３Ａに対応する測定対象物Ｓの表面の部分の高さに関する計測値が算出される。計測値は、例えば、最大高さ、最小高さ、平均高さ、または最大高さと最小高さとの差（以下、ピーク間高さと呼ぶ。）等を含む。また、これらの計測値が、計測値表示部２４０ｂ（図５）に表示されてもよい。
【００６７】
また、測定対象物Ｓの計測値が予め定められた許容範囲内にあるか否かの判定（以下、公差判定と呼ぶ。）が行われてもよい。例えば、基準対象物Ｓａの計測値を基準に、許容範囲の上限値および下限値が定められる。判定結果は、例えば図７の計測値表示部２４０ｂに表示されるとともに、図１の通信部２５０を通して、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等の外部装置に出力される。
【００６８】
（５）迷光
図２の受光部２の複数の画素には、測定対象物Ｓの表面の複数の領域がそれぞれ対応する。各画素には、対応する領域で反射された測定光Ｌ１が干渉光として入射する。以下、迷光とは、各画素に対応する光のうちその画素に対応する領域以外の領域で反射された光をいう。上記のように、各画素の受光量の変化に基づいて、光路長差が０になる時点が特定され、その時点での支持部１２５に対する可動部１４１の相対位置に基づいて、対応する領域の高さデータが生成される。
【００６９】
測定対象物Ｓの表面の形状および反射率によっては、１または複数の画素に、対応する領域とは異なる領域で反射された測定光Ｌ１が迷光として入射する。その迷光の強度が大きいと、光路長差が０になる時点が誤って特定されることがある。その場合、誤った高さデータが生成される。
【００７０】
図１０は、迷光の例について説明するための模式図である。図１０においては、レンズ６，８およびビームスプリッタ１２が模式的に光学系ＯＳとして示される。また、理解を容易にするため、図２の参照光Ｌ２は図示されない。
【００７１】
図１０の例において、測定対象物Ｓは、異なる高さの面Ｐ１，Ｐ２を有する。面Ｐ１は領域Ｒ１を含み、面Ｐ２は領域Ｒ２を含む。受光部２から見た場合、領域Ｒ１と領域Ｒ２とは互いに隣り合う。領域Ｒ１は、受光部２の画素Ｅ１と対応し、領域Ｒ２は、受光部２の画素Ｅ２と対応する。面Ｐ１，Ｐ２は異なる反射率を有し、面Ｐ２の反射率は面Ｐ１の反射率よりも高い。
【００７２】
領域Ｒ１で反射された測定光Ｌ１１は、光学系ＯＳを通して主として画素Ｅ１に入射し、領域Ｒで反射された測定光Ｌ１２は、光学系ＯＳを通して主として画素Ｅ２に入射する。さらに、図１０において点線の矢印で示されるように、領域Ｒ２で反射された測定光Ｌ１２の一部が、画素Ｅ１に入射する。
【００７３】
面Ｐ２の反射率は面Ｐ１の反射率よりも高いので、画素Ｅ１に入射する測定光Ｌ１２の強度が、画素Ｅ１に入射する測定光Ｌ１１の強度よりも高くなることがある。その場合、画素Ｅ１の受光量に、測定光Ｌ１２の入射に起因するピークが含まれる。
【００７４】
図１１は、図１０の例における画素Ｅ１の受光量を示す図である。図１１において、横軸は、図２の支持部１２５に対する可動部１４１の相対位置を示し、縦軸は受光量を表す。図１１の例では、相対位置ＰＮ１，ＰＮ２において、受光量の包絡線に２つのピークＰＫ１，ＰＫ２が現れている。相対位置ＰＮ１は、図１０の測定光Ｌ１１と参照光との光路長差が０となる位置に相当し、相対位置ＰＮ２は、図１０の測定光Ｌ１２と参照光との光路長差が０となる位置に相当する。ピークＰＫ２における最大受光Ｉｍ２は、ピークＰＫ１における最大受光量Ｉｍ１よりも大きい。この場合、相対位置ＰＮ２に基づいて高さデータが生成される。すなわち、生成された高さデータは、画素Ｅ１に対応する領域Ｒ１の高さではなく、画素Ｅ２に対応する領域Ｒ２の高さを示す。
【００７５】
このように、図１０の例では、面Ｐ２の領域Ｒ２で反射された測定光Ｌ１２の一部が迷光として画素Ｅ１に入射した結果、誤った高さデータが生成される。本実施の形態では、受光部２の複数の画素が２次元に配列されているため、各画素に、対応する領域と異なる領域で反射された測定光Ｌ１が迷光として入射しやすい。そのため、高さデータの誤りが生じやすい。
【００７６】
なお、上記の受光量しきい値を大きくすることにより、迷光による誤った高さ画像データの生成が抑制される。しかしながら、最大受光量が受光量しきい値より小さいと、その最大受光量が無条件で無効とされる。そのため、測定対象物Ｓの表面の反射率が低いと、測定対象物の実際の高さを示す高さデータも得られない可能性が高まる。
【００７７】
（６）迷光判定
本実施の形態では、受光部２の各画素に対して、生成された高さデータが迷光に基づいて生成されたか否かを判定する迷光判定が行われる。図１２は、迷光判定について説明するための模式図である。図１２には、２次元に配列された複数の画素が示される。
【００７８】
図１２の例において、判定対象の画素（以下、対象画素と呼ぶ。）は、ハッチングが付された画素ＥＡである。この場合、対象画素ＥＡの最大受光量および対象画素ＥＡに対応する高さデータが取得される。また、対象画素ＥＡの周辺に位置する複数の画素（以下、周辺画素と呼ぶ。）が特定される。本例では、対象画素ＥＡを取り囲む８個の周辺画素ＥＢ、およびその８個の周辺画素ＥＢを取り囲む１６個の周辺画素ＥＣが特定される。特定された周辺画素ＥＢ，ＥＣの各々の最大受光量および周辺画素ＥＢ，ＥＣに対応する高さデータが取得される。以下、対象画素に対応する測定対象物Ｓの領域を対象領域と呼び、周辺画素に対応する測定対象物Ｓの領域を周辺領域と呼ぶ。
【００７９】
図１０の例のように、対象画素に、周辺領域で反射された測定光Ｌ１が迷光として入射する場合、その周辺領域で反射された測定Ｌ１は主として周辺画素に入射する。そのため、対象画素に対応する高さデータが誤って生成されている場合、対象画素と周辺画素との関係性に一定の傾向が生じる。そこで、本例では、対象画素ＥＡの最大受光量、対象画素ＥＡに対応する高さデータ、周辺画素ＥＢ，ＥＣの最大受光量、および周辺画素ＥＢ，ＥＣに対応する高さデータに基づいて、対象画素ＥＡに対応する高さデータが迷光に基づいて生成されたか否かが判定される。
【００８０】
また、図１０の例のように、迷光に基づいて生成された高さデータは、周辺領域の高さを示す可能性が高い。そのため、対象画素に対応する高さデータが迷光に基づいて生成されている場合、対象画素に対応する高さデータが周辺画素に対応する高さデータと一致するまたは近似する可能性が高い。
【００８１】
また、周辺領域の反射率が高いと、周辺領域で反射された測定光Ｌ１が対象画素に迷光として入射する可能性が高い。そのため、対象画素に対応する高さデータが迷光に基づいて生成されている場合、周辺画素の最大受光量が大きい可能性が高い。
【００８２】
このように、対象画素に対応する高さデータと周辺画素に対応する高さデータとの一致度、ならびに周辺画素の最大受光量には、一定の傾向がある。そこで、対象画素に対応する高さデータと周辺画素に対応する高さデータとの一致度と、周辺画素の最大受光量との関係に基づいて、対象画素に対応する高さデータが迷光に基づいて生成されたか否かが判定されることが好ましい。
【００８３】
例えば、対象画素に対応する高さデータと周辺画素に対応する高さデータとの一致度、および周辺画素の最大受光量を含む判定式が予め設定され、判定式により得られた値に基づいて、対象画素に対応する高さデータが迷光に基づいて生成されたか否かが判定される。判定式は、特定の式に限定されず、上記の傾向を考慮して任意に設定することが可能である。また、上記の傾向に基づいて、迷光判定を行うためのアルゴリズム等が別途用いられてもよい。
【００８４】
迷光判定の結果に基づいて、高さ画像データが補正される。具体的には、迷光に基づいて生成されたと判定された高さデータ（以下、誤生成高さデータと呼ぶ。）が、無効データに変換される。高さ画像では、無効データに対応する箇所が例えばブランクとして表される。また、計測処理においては、無効データに対応する箇所の計測値を取得することはできない。これにより、誤生成高さデータに基づいて誤った計測値が算出されることが防止される。
【００８５】
誤生成高さデータは、無効データに変換される代わりに、予め定められた最小値または最大値を示す高さデータに変換されてもよい。この場合、使用者は、該当の箇所の高さデータが適正に生成されていないことを確実に認識することができる。また、図１１の例のように、受光量の包絡線が複数のピークを含む場合には、２番目以下の受光量を示すピークに基づいて、高さデータが再度生成されてもよい。
【００８６】
（７）フィルタレベル
使用者は、迷光判定の基準を示すフィルタレベルを調整することができる。図１３は、図１の表示部２４０に表示されるフィルタレベル調整画面の例を示す図である。図１３のフィルタレベル調整画面ＳＧは、操作子ＯＥを含む。使用者は、図１の操作部２３０を操作して操作子ＯＥを左右に移動させることにより、フィルタレベルの高低を調整することができる。調整されたフィルタレベルは図１１の記憶部２２０に記憶される。記憶されたフィルタレベルに基づいて、上記の迷光判定が行われる。フィルタレベルが高く調整されると、高さデータが迷光に基づいて生成されたと判定される割合が比較的多くなる。一方、フィルタレベルが低く調整されると、高さデータが迷光に基づいて生成されたと判定される割合が比較的少なくなる。
【００８７】
使用者は、測定対象物Ｓの表面の形状および反射率に応じてフィルタレベルを調整する。これにより、適切に迷光判定が行われ、高さ画像データから誤生成高さデータが適切に検出される。
【００８８】
（８）機能的構成
図１４は、制御基板１６０および制御部２１０により実現される機能を示す機能ブロック図である。図１４に示すように、制御基板１６０は、距離画像生成部２１および判定部２２を含む。距離画像生成部２１は、受光部２により受光された測定光に基づいて、受光部２の画素毎に対応する領域の距離情報を生成し、複数の画素に対応する距離情報を含む距離画像データを生成する。具体的には、距離画像生成部２１は、位置検出部１４により検出された支持部１２５に対する可動部１４１の相対位置と受光部２の受光量とに基づいて、各画素に対応する距離情報を生成する。距離情報は、形状測定装置３００の所定の位置（例えば、受光位置）と測定対象物Ｓの表面との間の距離を示す。本例においては、高さデータが距離情報に相当し、高さ画像データが距離画像データに相当する。
【００８９】
判定部２２は、受光部２の各画素について迷光判定を行う。具体的には、判定部２２は、対象画素の最大受光量、対象画素に対応する高さデータ、周辺画素の最大受光量、周辺画素に対応する高さ情報に基づいて、対象画素に対応する高さデータが迷光に基づいて算出されたか否かを判定する。
【００９０】
制御部２１０は、判定基準受付部２３および算出部２４を含む。判定基準受付部２３は、判定基準の調整を受け付ける。本例においては、フィルタレベルが判定基準に相当する。算出部２４は、判定部２２により迷光に基づいて生成されていないと判定された高さデータに基づいて、測定対象物Ｓの形状に関する計測値を算出する。一方、算出部２４は、判定部２２により迷光に基づいて生成されたと判定された高さデータに基づいて、計測値を算出しない。
【００９１】
これらの機能部は、ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよく、電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。
【００９２】
図１５は、制御基板１６０のＣＰＵ１６０ａの動作の一例を示すフローチャートである。図１５の例では、高さ画像データが生成された後、その高さ画像データに基づいて、各画素の迷光判定が行われる。図１５に示すように、ＣＰＵ１６０ａは、位置検出部１４により検出された相対位置および受光部２の受光量に基づいて、各画素に対応する高さデータを生成し、高さ画像データを生成する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ１６０ａは、記憶部２２０に記憶されたフィルタレベルを取得する（ステップＳ２）。次に、ＣＰＵ１６０ａは、受光部２の複数の画素のうち、対象画素を選択する（ステップＳ３）。次に、ＣＰＵ１６０ａは、対象画素の最大受光量を取得する（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ１６０ａは、ステップＳ１で生成された高さ画像データから、対象画素に対応する高さデータを取得する（ステップＳ５）。
【００９３】
次に、ＣＰＵ１６０ａは、複数の周辺画素のうち一の周辺画素を特定する（ステップＳ６）。次に、ＣＰＵ１６０ａは、特定された周辺画素の最大受光量を取得する（ステップＳ７）。次に、ＣＰＵ１６０ａは、ステップＳ１で生成された高さ画像データから、特定された周辺画素に対応する高さデータを取得する（ステップＳ８）。次に、ＣＰＵ１６０ａは、全ての周辺画素について最大受光量および高さデータを取得したか否かを判定する。全ての周辺画素について取得していない場合、ＣＰＵ１６０ａは、ステップＳ６に戻り、他の周辺画素について最大受光量および高さデータを取得する。
【００９４】
全ての周辺画素について最大受光量および高さデータを取得した場合、ＣＰＵ１６０ａは、ステップＳ３で選択した対象画素について、迷光判定を行う（ステップＳ１０）。具体的には、対象画素に対応する高さデータが迷光に基づいて生成されたか否かが判定される。続いて、ＣＰＵ１６０ａは、全ての画素について迷光判定が完了したか否かを判定する。全ての画素について完了していない場合、ＣＰＵ１６０ａは、ステップＳ３に戻り、他の画素について、同様の処理を行う。全ての画素について迷光判定が完了すると、ＣＰＵ１６０ａは、処理を終了する。
【００９５】
（９）本実施の形態の効果
本実施の形態に係る形状測定装置３００においては、位置検出部１４により検出された支持部１２５に対する可動部１４１の相対位置と受光部２の各画素の受光量とに基づいて、受光部２の各画素に対応する測定対象物Ｓの領域の高さデータが求められる。この場合、受光部２の複数の画素が二次元に配列されているので、広範囲の領域の高さデータを同時に取得することができる。したがって、測定対象物Ｓの高さ画像データを高速にかつ連続的に生成することができる。
【００９６】
また、受光部２の各画素について迷光判定が行われる。この場合、一の画素の受光量、一の画素に対応する距離情報、一の画素の周辺の１以上の画素の各々の受光量、および１以上の画素に対応する１以上の距離情報に基づいて、一の画素に対応する距離情報が迷光に基づいて生成されたか否かが判定される。このような判定が全ての画素について行われる。これにより、各画素に対応する高さデータの信頼性を判定することができる。したがって、高さ画像データの信頼性を高めることができる。
【００９７】
（１０）他の実施の形態
上記実施の形態では、距離情報として高さデータが生成されるが、他の寸法を示す距離情報が生成されてもよい。例えば、測定対象物Ｓに対する形状測定装置３００の各構成要素の相対位置を変更することにより、他の方向における測定対象物の寸法を示す距離情報を生成することができる。また、高さ画像データの代わりに、複数の画素に対応する距離情報を含む距離画像データを生成することができる。
【００９８】
上記実施の形態では、干渉法によって距離情報（高さデータ）が生成されるが、ＴＯＦ（Time Of Flight）法等の他の方法により距離情報が生成されてもよい。
【００９９】
上記実施の形態では、測定光Ｌ１の光路長が変化し、参照光Ｌ２の光路長が変化しないように測定部１３０が構成されるが、本発明はこれに限定されない。参照光Ｌ２の光路長が変化し、測定光Ｌ１の光路長が変化しないように測定部１３０が構成されてもよい。この場合においては、参照光Ｌ２の進行方向に沿って、ミラー１０がビームスプリッタ１２に対して相対的に振動するように構成される。
【０１００】
（１１）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１０１】
上記実施の形態においては、測定対象物Ｓが測定対象物の例であり、形状測定装置３００が形状測定装置の例であり、投光部１が投光部の例であり、受光部２が受光部の例であり、測定光Ｌ１が測定光の例であり、ビームスプリッタ１２が光学系の例である。
【０１０２】
また、距離画像生成部２１が距離画像生成手段の例であり、判定部２２が判定手段の例であり、判定基準受付部２３が判定基準受付手段の例であり、算出部２４が算出手段の例である。また、ミラー１０が参照体の例であり、可動部１４１が可動部の例であり、支持部１２５が支持部の例であり、位置検出部１４が位置検出部の例であり、参照光Ｌ２が参照光の例であり、干渉光Ｌ３が干渉光の例である。
【０１０３】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、測定対象物の形状の測定に有効に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  投光部
２，３  受光部
２１  距離画像生成部
２２  判定部
２３  判定基準受付部
２４  算出部
１００  測定ヘッド
１１０  支持構造
１２０  筐体部
１３０  測定部
１４０  往復機構
１５０  駆動部
１６０  制御基板
１６０ａ  ＣＰＵ
１７０  通信部
２００  処理装置
２１０  制御部
２２０  記憶部
２３０  操作部
２４０  表示部
２５０  通信部
３００  形状測定装置
【図１】
2018063157.tif 000003
【図２】
2018063157.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018063157.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018063157.tif 000011
【図１０】
2018063157.tif 000012
【図１１】
2018063157.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2018063157.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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