(57)【要約】【課題】ノイズの影響を抑えて、安定した精度の高い測定結果を得る。【解決手段】広帯域スペクトルを有する光源１から被測定対象４までの第１光路長と光源４から参照面５までの第２光路長との光路長差によって変化する被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を、光路長差を変化させながら、画像記憶手段９に順次記憶する。干渉光強度分布画像の各測定位置における光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列に対し、その強度の中心から強度軸の正負方向に所定のスレッショルドレベルを設定する。スレッショルドレベルを超える干渉光強度のデータをピーク位置候補として求め、最もピーク位置候補が密集している領域の重心を干渉光強度列のピーク値として求める。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域スペクトルを有する光源と、
この光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を生成する光学系と、
前記光学系から出力される前記干渉光強度分布画像を撮像する撮像手段と、
前記第１光路長と第２光路長の光路長差を変化させる光路長差変更手段と、
前記撮像手段で撮像され前記光路長差の変化に伴って変化する干渉光強度分布画像を順次記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、そのピーク値を求め、このピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める演算手段と
を備えた形状測定装置において、
前記演算手段は、前記干渉光強度列の強度の中心から強度軸の正負方向に所定のスレッショルドレベルを設定し、このスレッショルドレベルを超える干渉光強度のデータをピーク位置候補とし、最もピーク候補点が密集している領域の重心を干渉光強度列のピーク値として求めるものである
ことを特徴とする形状測定装置。
【請求項２】
前記演算手段は、
前記干渉光強度列の所定数を超えるデータに対して幾何要素を当てはめ、得られた幾何要素を干渉光強度列の強度軸の正方向及び負方向にシフトさせて前記スレッショルドレベルを設定する
ことを特徴とする請求項１記載の形状測定装置。
【請求項３】
前記演算手段は、
前記干渉光強度列に対して平滑化処理を行って平滑化曲線を求め、得られた平滑化曲線を干渉光強度列の強度軸の正方向及び負方向にシフトさせて前記スレッショルドレベルを設定する
ことを特徴とする請求項１記載の形状測定装置。
【請求項４】
広帯域スペクトルを有する光源と、
この光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を生成する光学系と、
前記光学系から出力される前記干渉光強度分布画像を撮像する撮像手段と、
前記第１光路長と第２光路長の光路長差を変化させる光路長差変更手段と、
前記撮像手段で撮像され前記光路長差の変化に伴って変化する干渉光強度分布画像を順次記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、そのピーク値を求め、このピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める演算手段と
を備えた形状測定装置において、
前記演算手段は、前記干渉光強度列に対してその振幅が再現されるように幾何要素を当てはめ、当てはめた幾何要素の各端点について、その端点で接続された２つの幾何要素の傾きの絶対値和が最大となる端点位置を前記干渉光強度列のピーク値として求めるものである
ことを特徴とする形状測定装置。
【請求項５】
広帯域スペクトルを有する光源と、
この光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を生成する光学系と、
前記光学系から出力される前記干渉光強度分布画像を撮像する撮像手段と、
前記第１光路長と第２光路長の光路長差を変化させる光路長差変更手段と、
前記撮像手段で撮像され前記光路長差の変化に伴って変化する干渉光強度分布画像を順次記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、そのピーク値を求め、このピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める演算手段と
を備えた形状測定装置において、
前記演算手段は、前記干渉光強度列に対してその形状を損なわないようにデータの間引きを行い、間引かれたデータに対して、最もデータの密度が高い位置を前記干渉光強度列のピーク値として求めるものである
ことを特徴とする形状測定装置。
【請求項６】
広帯域スペクトルを有する光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を、撮像手段で撮像する工程と、
前記第１光路長と第２光路長の光路長差を光路長差変更手段で変化させながら、干渉光強度分布画像を画像記憶手段に順次記憶する工程と、
前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、その強度の中心から強度軸の正負方向に所定のスレッショルドレベルを設定する工程と、
前記スレッショルドレベルを超える干渉光強度のデータをピーク位置候補として求める工程と、
最もピーク位置候補が密集している領域の重心を干渉光強度列のピーク値として求める工程と、
前記求められたピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める工程と
を有することを特徴とする形状測定方法。
【請求項７】
広帯域スペクトルを有する光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を、撮像手段で撮像する工程と、
前記第１光路長と第２光路長の光路長差を光路長差変更手段で変化させながら、干渉光強度分布画像を画像記憶手段に順次記憶する工程と、
前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列に対して、その振幅が再現されるように幾何要素を当てはめる工程と、
前記当てはめた幾何要素の各端点について、その端点で接続された２つの幾何要素の傾きの絶対値和が最大となる端点位置を前記干渉光強度列のピーク値として求める工程と、
前記求められたピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める工程と
を有することを特徴とする形状測定方法。
【請求項８】
広帯域スペクトルを有する光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を、撮像手段で撮像する工程と、
前記第１光路長と第２光路長の光路長差を光路長差変更手段で変化させながら、干渉光強度分布画像を画像記憶手段に順次記憶する工程と、
前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列に対して、その形状を損なわないようにデータの間引きを行う工程と、
前記間引かれたデータに対して、最もデータの密度が高い位置を前記干渉光強度列のピーク値として求める工程と、
前記求められたピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める工程と
を有することを特徴とする形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域スペクトルを有する光源から測定面に対して照射された光と参照面に対して照射された光の干渉強度によって測定面の位置を測定する形状測定機及び形状測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学系を用いて非接触で被測定物の三次元形状を測定する種々の形状測定装置が知られている。例えば、マイクロマシンやＬＳＩ等の微細な被測定物の三次元計測が可能な形状測定装置としては、白色干渉計が知られている。この白色干渉計は、白色光源から被測定物に照射され、被測定物から反射された白色光と、白色光源から参照面に照射され、参照面から反射された白色光とを干渉させると共に、参照面を光軸方向に移動させて最も干渉光強度の大きい参照面位置を検出し、この参照面位置に基づいて被測定物の光軸方向の高さを計測するものである（特許文献１）。
【０００３】
このような白色干渉計のうち、演算処理を簡素化したものとして、光路長差を所定量変位させる前後の干渉縞強度の差分値の絶対値を重みとする検査位置の加重平均を算出し、この加重平均が示す値を差分値の絶対値が最大となるピーク位置として求めるようにした形状測定装置も知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００６−０６８２１７号
【特許文献２】特許第３２２０９５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献２に開示の装置は、干渉光強度値の差分絶対値を係数とする重心算出を行うため、雑音の影響を受けてピーク位置検出がずれるという問題がある。このようにノイズの影響を受けやすいと、安定した精度の高い測定結果が得られない。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ノイズの影響を抑えて、安定した精度の高い測定結果を得ることができる形状測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第１の形状測定装置は、広帯域スペクトルを有する光源と、この光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を生成する光学系と、前記光学系から出力される前記干渉光強度分布画像を撮像する撮像手段と、前記第１光路長と第２光路長の光路長差を変化させる光路長差変更手段と、前記撮像手段で撮像され前記光路長差の変化に伴って変化する干渉光強度分布画像を順次記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、そのピーク値を求め、このピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める演算手段とを備えた形状測定装置において、前記演算手段が、前記干渉光強度列の強度の中心から強度軸の正負方向に所定のスレッショルドレベルを設定し、このスレッショルドレベルを超える干渉光強度のデータをピーク位置候補とし、最もピーク候補点が密集している領域の重心を干渉光強度列のピーク値として求めるものであることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る第２の形状測定装置は、広帯域スペクトルを有する光源と、この光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を生成する光学系と、前記光学系から出力される前記干渉光強度分布画像を撮像する撮像手段と、前記第１光路長と第２光路長の光路長差を変化させる光路長差変更手段と、前記撮像手段で撮像され前記光路長差の変化に伴って変化する干渉光強度分布画像を順次記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、そのピーク値を求め、このピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める演算手段とを備えた形状測定装置において、前記演算手段が、前記干渉光強度列に対してその振幅が再現されるように幾何要素を当てはめ、当てはめた幾何要素の各端点について、その端点で接続された２つの幾何要素の傾きの絶対値和が最大となる端点位置を前記干渉光強度列のピーク値として求めるものであることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る第３の形状測定装置は、広帯域スペクトルを有する光源と、この光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を生成する光学系と、前記光学系から出力される前記干渉光強度分布画像を撮像する撮像手段と、前記第１光路長と第２光路長の光路長差を変化させる光路長差変更手段と、前記撮像手段で撮像され前記光路長差の変化に伴って変化する干渉光強度分布画像を順次記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、そのピーク値を求め、このピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める演算手段とを備えた形状測定装置において、前記演算手段が、前記干渉光強度列に対してその形状を損なわないようにデータの間引きを行い、間引かれたデータに対して、最もデータの密度が高い位置を前記干渉光強度列のピーク値として求めるものである  ことを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る第１の形状測定方法は、広帯域スペクトルを有する光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を、撮像手段で撮像する工程と、前記第１光路長と第２光路長の光路長差を光路長差変更手段で変化させながら、干渉光強度分布画像を画像記憶手段に順次記憶する工程と、前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列から、その強度の中心から強度軸の正負方向に所定のスレッショルドレベルを設定する工程と、前記スレッショルドレベルを超える干渉光強度のデータをピーク位置候補として求める工程と、最もピーク位置候補が密集している領域の重心を干渉光強度列のピーク値として求める工程と、前記求められたピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める工程とを有することを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る第２の形状測定方法は、広帯域スペクトルを有する光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を、撮像手段で撮像する工程と、前記第１光路長と第２光路長の光路長差を光路長差変更手段で変化させながら、干渉光強度分布画像を画像記憶手段に順次記憶する工程と、前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列に対して、その振幅が再現されるように幾何要素を当てはめる工程と、前記当てはめた幾何要素の各端点について、その端点で接続された２つの幾何要素の傾きの絶対値和が最大となる端点位置を前記干渉光強度列のピーク値として求める工程と、前記求められたピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める工程とを有することを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る第３の形状測定方法は、広帯域スペクトルを有する光源からの光を被測定対象と参照面とに導くと共に、前記被測定対象及び参照面から反射された光を合成し、前記光源から前記被測定対象までの第１光路長と前記光源から前記参照面までの第２光路長との光路長差によって変化する前記被測定対象の測定面内の各測定位置に対応した干渉光強度を示す干渉光強度分布画像を、撮像手段で撮像する工程と、前記第１光路長と第２光路長の光路長差を光路長差変更手段で変化させながら、干渉光強度分布画像を画像記憶手段に順次記憶する工程と、前記画像記憶手段に記憶された前記干渉光強度分布画像の各測定位置における前記光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列に対して、その形状を損なわないようにデータの間引きを行う工程と、前記間引かれたデータに対して、最もデータの密度が高い位置を前記干渉光強度列のピーク値として求める工程と、前記求められたピーク値を前記被測定対象の各測定位置における光軸方向の位置として求める工程とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ノイズの影響を抑えて、安定した精度の高い測定結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施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】同装置における形状測定方法を説明するための図である。
【図３】同装置における形状測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】同装置における演算処理部の動作を示すフローチャートである。
【図５】同装置における形状測定方法を説明するための図である。するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る形状測定装置における演算処理部の動作を示すフローチャートである。
【図７】同装置における演算処理方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る形状測定装置における演算処理部の動作を示すフローチャートである。
【図９】同装置における演算処理方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る形状測定装置における演算処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】同装置における演算処理方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る形状測定装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態に係る形状測定装置及び形状測定方法について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る形状測定装置である白色干渉計の構成を示す図である。なお、ここでは、マイケルソン型の干渉計を示すが、ミラウ型等、他の等光路干渉計を用いることもできる。また、画像測定装置等、他の光学測定装置と併用したものでも良い。
【００１７】
光源１は、例えばハロゲンランプ、キセノンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ等の広帯域スペクトルを有する白色光源である。光源１から出射された白色光は、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４の測定面に照射され、他方の分割光は、参照板５の参照面に照射される。測定面及び参照面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７を介してＣＣＤカメラ８で撮像される。
【００１８】
参照板５は、ピエゾ素子のような駆動手段６によって光軸方向に移動走査され、各走査位置での干渉像がＣＣＤカメラ８によりサンプリングされ、画像メモリ９に記憶される。演算処理部１０は、ワーク４の測定面の各測定位置での干渉光の強度とエンコーダ１４から入力される参照板５の走査位置情報とに基づいて、ワーク４の測定面の高さ方向の位置を求める。入力部１１は、演算処理部１０に計測に必要なデータを入力する。出力部１２は、演算処理部１０で求められた測定結果を出力する。また、表示部１３は、入力操作に必要な情報及び測定結果を表示する。
【００１９】
次に、この白色干渉計による形状測定方法について説明する。
【００２０】
光源１からの白色光は、ワーク４の測定面と参照板５の参照面で反射され、ビームスプリッタ３で合成される。そのときの干渉強度は、光源１からワーク４までの第１の光路長と、光源１から参照板５までの第２の光路長との光路長差によって決まる。第１及び第２の光路長が等しいときは、最も干渉光強度が大きくなる。干渉光強度は、参照板５をピエゾ素子６で光軸方向に移動走査することにより変化する。可干渉性の少ない白色光を使用することで、干渉縞の発生する範囲を狭くすることができる。これにより、例えば、図２に示すように、参照面の移動走査により発生する測定面の各位置での干渉光強度の変化は、測定面の高さ（Ｚ方向位置）に応じた位相で発生するので、測定面の各位置での干渉光強度の変化のピーク値が観測される参照面の走査位置を、測定面の対応する部位の高さとして求めることができる。
【００２１】
図３は、形状測定方法を示すフローチャートである。
【００２２】
参照板５を光軸方向に所定量移動し（Ｓ１）、測定面の干渉光強度の二次元の分布画像を画像メモリ９に記憶する（Ｓ２）。これを所定サンプリング数だけ繰り返し（Ｓ３）、所定枚の分布画像が画像メモリ９に蓄積されたら、図２に示すような、測定面の各測定位置における光路長差の変化に伴う干渉光強度の変化を示す干渉光強度列のピーク位置を検出する（Ｓ４）。そして、検出した各測定位置のピーク位置を測定点における高さとして表示、出力する（Ｓ５）。
【００２３】
図４は、各位置での干渉光強度列からそのピーク位置を求める処理の一例を示すフローチャート、図５は、その処理を説明するための干渉光強度列を示す図である。この処理では、参照面を移動走査して得られた干渉光強度列に対して、所定の幾何要素（例えば、直線又は曲線）Ａを当てはめる（Ｓ１１）。ここで、幾何要素を当てはめる干渉光強度列のデータ数は、所定数以上とする。具体的には、例えば図５に示すように、バースト状データ列の開始から終了までをほぼ２分割する長さの区間のデータに対して当てはめを行う。データ数があまり少ないと、平均レベルの検出ができなくなるからである。次に、得られた幾何要素Ａをそれぞれ強度軸のプラス方向とマイナス方向にシフトさせて、スレッショルドレベルＢ，Ｃを設定する（Ｓ１２）。このスレッショルドレベルＢ，Ｃを超える干渉光強度をピーク位置候補点として求める（Ｓ１３）。そして、ピーク位置候補点が最も密集している領域の重心をピーク位置Ｐとして求める（Ｓ１４）。又は、その領域内でスレッショルド範囲の外れ度合いを指標としてピーク位置とする。このような処理により、処理点数を削減して高速でピーク位置Ｐを求めることが出来る。
【００２４】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る形状測定装置におけるピーク位置検出方法を示すフローチャート、図７は、その処理を説明するための干渉光強度列を示す図である。
【００２５】
この実施形態では、参照面を移動走査して得られた干渉光強度列に対して、平滑化処理を行い、図７に示すような平滑曲線Ｄを求める（Ｓ２１）。次に、得られた平滑曲線Ｄをそれぞれ強度軸のプラス方向とマイナス方向にシフトさせて、スレッショルドレベルＥ，Ｆを設定する（Ｓ２２）。このスレッショルドレベルＥ，Ｆを超える干渉光強度をピーク位置候補点として求める（Ｓ２３）。そして、分散しているピーク位置候補点領域を、例えばClosing演算などにより１領域に統合し（Ｓ２４）、統合領域の重心をピーク位置Ｐとして求める（Ｓ２５）。ここで、Closing 演算とは、着目点の隣接点に“１”の点が存在すれば、着目点を“１”に置き換える「膨張処理」と、着目点の隣接点に“０”の点が存在すれば、着目点を“０”に置き換える「収縮処理」とを数回ずつに繰り返し、分散している領域を徐々に統合していく処理である。このような処理により、処理点数を削減して高速でピーク位置Ｐを求めることが出来る。
【００２６】
［第３実施形態］
図８は、本発明の第３実施形態に係る形状測定装置におけるピーク位置検出方法を示すフローチャート、図９は、その処理を説明するための干渉光強度列を示す図である。
【００２７】
この実施形態では、参照面を移動走査して得られた干渉光強度列に対して、振幅が再現されるように幾何要素の当てはめを行う（Ｓ３１）。ここで、ノイズの影響を受けないように、予め初期状態で当てはめた幾何要素（振幅再現される幾何要素よりも平滑化された幾何要素）からの距離に基づいて各データに重み付けをしておき、振幅再現される幾何要素の当てはめに際しては、重みも考慮した最小二乗演算を行う等の処理を行う。より具体的には、初期状態で当てはめた幾何要素からの距離が近いほど大きな値となる重みW[i]を設けて、各点X[i],Y[i]に対して、
【００２８】
［数１］
Σ(W[i]*（a*X[i]+b*Y[i]+c）*（a*X[i]+b*Y[i]+c）)->min
となるa,b,cを算出する。次に、当てはめた幾何要素の各端点について、その端点で接続された２つの幾何要素の傾きの絶対値和が最大になる端点位置（図９におけるＨ点）を干渉光強度列のピーク位置として求める（Ｓ３２）。
【００２９】
［第４実施形態］
図１０は、本発明の第４実施形態に係る形状測定装置におけるピーク位置検出方法を示すフローチャート、図１１は、その処理を説明するための干渉光強度列を示す図である。
【００３０】
この実施形態では、参照面を移動走査して得られた干渉光強度列に対して、その形状を損なわないようにデータの間引きを行い（Ｓ４１）、間引かれたデータに対して、最もデータの密度が高い位置（最も密度が高い領域の重心）を干渉光強度列のピーク位置として求める（Ｓ４２）。
【００３１】
［第５実施形態］
上記第１実施形態〜第４実施形態で説明したピーク位置検出方法は、膜厚測定など複数のピーク位置を検出する場合にも適用できる。例えば、上述した方法に基づいて1つのピークを含む領域を抽出し、領域毎に各評価量に基づいて最大位置をピーク位置として算出する。例えば、図１２に示すように、第３実施形態を応用する場合、当てはめた幾何要素の傾きの絶対値があるしきい値以上である領域を算出し、各領域をclosing演算などにより連結、統合し、統合された各領域でその重心位置等からピーク位置Ｐ１，Ｐ２を算出すれば良い。
【符号の説明】
【００３２】
１…光源、２…コリメータレンズ、３…ビームスプリッタ、４…ワーク、５…参照板、６…駆動手段、７…結像レンズ、８…ＣＣＤカメラ、９…画像メモリ、１０…演算処理部、１１…入力部、１２…出力部、１３…表示部、１４…エンコーダ。
【図１】
2011099787.tif 000003
【図２】
2011099787.tif 000004
【図３】
2011099787.tif 000005
【図４】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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