(57)【要約】【課題】測定対象物の所望の部分の形状を効率よく測定することが可能な光走査高さ測定装置を提供する。【解決手段】光学定盤１１１の上方に測定領域Ｖが設定されている。光学定盤１１１上に測定対象物Ｓが載置される。測定領域Ｖ内の測定対象物Ｓが撮像され、表示部に表示される。表示された画像上で測定線が指定される。測定線の１または複数の部分に交差する光移動線が設定される。画像上で設定された光移動線に対応する線状領域ＬＶが測定領域Ｖに設定される。線状領域ＬＶを移動するように測定光ＭＢが測定領域Ｖに照射される。このとき、測定領域Ｖに照射される測定光ＭＢの偏向方向または測定光ＭＢの画像ＲＩ上の照射位置と測定領域Ｖで反射される光を受ける受光部の受光信号とに基づいて、光移動線に対応する測定対象物Ｓ上の１または複数の部分の高さが算出される。【選択図】図２８
2019100720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物を含む画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得される画像上で測定線の指定を受け付けるとともに当該測定線の位置を取得する位置取得部と、
前記画像取得部により取得される画像上の前記測定線の１または複数の部分に交差する光移動線を設定する移動線設定部と、
光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射された光を偏向して測定対象物を含む測定領域に照射する偏向部と、
前記測定領域からの光を受光し、受光量を示す受光信号を出力する受光部と、
前記測定領域に照射される光が前記光移動線に対応する前記測定領域内の線状領域を移動するように前記偏向部を制御する駆動制御部と、
前記偏向部の偏向方向または前記偏向部により偏向された光の前記画像上の照射位置と前記受光部により出力される受光信号とに基づいて、前記光移動線に対応する測定対象物の１または複数の部分の高さを算出する高さ算出部とを備える、光走査高さ測定装置。
【請求項２】
指定された高さ対象範囲を取得する範囲取得部と、
前記高さ算出部により算出された１または複数の高さ算出結果のうち、前記範囲取得部により取得された高さ対象範囲内の高さ算出結果を抽出し、前記取得された高さ対象範囲外の高さ算出結果を抽出しない高さ抽出部と、
前記高さ抽出部により抽出された高さ算出結果を表示する高さ表示部をさらに備える、請求項１記載の光走査高さ測定装置。
【請求項３】
前記高さ抽出部は、前記抽出された１または複数の高さ算出結果に、連続して算出された複数の高さ算出結果が存在する場合に、前記連続して算出された複数の高さ算出結果の最大値、中央値、最小値または平均値を高さ代表値としてさらに決定し、
前記高さ表示部は、前記高さ抽出部により決定された高さ代表値をさらに表示する、請求項２記載の光走査高さ測定装置。
【請求項４】
前記位置取得部は、前記画像取得部により取得された画像上で前記測定線の始点および終点の指定を受け付けることにより前記測定線の位置を取得する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査高さ測定装置。
【請求項５】
前記移動線設定部は、指定された交差回数または交差間隔を取得し、取得した交差回数または交差間隔で前記光移動線が前記測定線に交差するように、前記光移動線を設定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査高さ測定装置。
【請求項６】
前記移動線設定部は、指定された振幅を取得し、取得した振幅で前記光移動線が前記測定線に交差するように、前記光移動線を設定する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査高さ測定装置。
【請求項７】
前記偏向部の偏向方向または前記偏向部により偏向された光の前記画像上の照射位置と前記受光部により出力される受光信号とに基づいて、前記光移動線に対応する測定対象物の１または複数の部分の座標を算出する座標算出部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査高さ測定装置。
【請求項８】
前記位置取得部は、前記画像取得部により取得される画像上の１または複数の基準点の指定を受け付けるとともに当該１または複数の基準点の位置をさらに取得し、
前記駆動制御部は、前記１または複数の基準点に対応する前記測定領域内の１または複数の基準部分に光が照射されるように前記偏向部をさらに制御し、
前記座標算出部は、前記偏向部の偏向方向または前記偏向部により偏向された光の前記画像上の照射位置と前記受光部により出力される受光信号とに基づいて、前記１または複数の基準部分の座標をさらに算出し、
前記光走査高さ測定装置は、
前記座標算出部により算出された前記１または複数の基準部分の座標に基づいて基準面を取得する基準面取得部をさらに備え、
前記高さ算出部は、前記座標算出部により算出された前記光移動線に対応する測定対象物の１または複数の部分の座標に基づいて、前記基準面取得部により取得された基準面を基準とする測定対象物の前記１または複数の部分の高さを算出する、請求項７記載の光走査高さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の表面形状を測定する光走査高さ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物の表面形状を測定するために、光走査高さ測定装置が用いられる。例えば、特許文献１に記載された寸法測定装置においては、白色光源から放射された光が、光カプラにより測定光束と参照光束とに分割される。測定光束は、測定物走査光学系により走査され、被測定物の表面上の任意の測定点に照射される。参照光束は、参照光走査光学系に照射される。被測定物により反射された測定光束と参照光束との干渉に基づいて、被測定物の測定点の表面高さが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の寸法測定装置を用いることにより、測定対象物の所望の部分の形状を測定することができる。この場合、当該部分に測定光束を照射するために、寸法測定装置に対する測定対象物の位置および姿勢を正確に決定した上で、当該部分の位置座標を予め用意しておく必要がある。しかしながら、位置および姿勢を正確に維持しつつ測定対象物を載置する作業は面倒である。そのため、測定対象物の所望の部分を容易に指定することができず、当該部分を効率よく測定することができない。
【０００５】
本発明の目的は、測定対象物の所望の部分の形状を効率よく測定することが可能な光走査高さ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）本発明に係る光走査高さ測定装置は、測定対象物を含む画像を取得する画像取得部と、画像取得部により取得される画像上で測定線の指定を受け付けるとともに当該測定線の位置を取得する位置取得部と、画像取得部により取得される画像上の測定線の１または複数の部分に交差する光移動線を設定する移動線設定部と、光を出射する光出射部と、光出射部から出射された光を偏向して測定対象物を含む測定領域に照射する偏向部と、測定領域からの光を受光し、受光量を示す受光信号を出力する受光部と、測定領域に照射される光が光移動線に対応する測定領域内の線状領域を移動するように偏向部を制御する駆動制御部と、偏向部の偏向方向または偏向部により偏向された光の画像上の照射位置と受光部により出力される受光信号とに基づいて、光移動線に対応する測定対象物の１または複数の部分の高さを算出する高さ算出部とを備える。
【０００７】
その光走査高さ測定装置においては、画像取得部により取得される画像上で測定線の指定が受け付けられる。したがって、使用者は、画像取得部により取得される画像上で測定対象物を確認しながら測定線を指定することができる。
【０００８】
画像上の測定線の１または複数の部分に交差する光移動線が設定される。光出射部から出射された光が偏向部により偏向され、光移動線に対応する測定領域内の線状領域を移動する。それにより、測定線が測定対象物の所望の部分に重なるかまたは所望の部分の近傍に位置するように指定される場合に、光出射部から出射された光が高い確率で測定対象物の所望の部分に照射される。したがって、使用者は、測定線を大まかに指定することにより、測定対象物の所望の部分に容易に測定光を照射させることができる。
【０００９】
このとき、偏向部の偏向方向または偏向部により偏向された光の画像上の照射位置と受光部により出力される受光信号とに基づいて、光移動線に対応する測定対象物上の１または複数の部分の高さが自動的に算出される。そのため、使用者は、光走査高さ測定装置に対する位置および姿勢を正確に調整した状態で測定対象物を載置する必要がなく、測定点の位置座標を予め用意する必要もない。これらの結果、測定対象物の所望の部分の形状を効率よく測定することが可能になる。
【００１０】
（２）光走査高さ測定装置は、指定された高さ対象範囲を取得する範囲取得部と、高さ算出部により算出された１または複数の高さ算出結果のうち、範囲取得部により取得された高さ対象範囲内の高さ算出結果を抽出し、取得された高さ対象範囲外の高さ算出結果を抽出しない高さ抽出部と、高さ抽出部により抽出された高さ算出結果を表示する高さ表示部をさらに備えてもよい。
【００１１】
この場合、適切な高さ対象範囲が取得されることにより、測定対象物のうち所望の部分の高さの算出結果が高さ表示部に表示される。したがって、光走査高さ測定装置の利便性が向上する。
【００１２】
（３）高さ抽出部は、抽出された１または複数の高さ算出結果に、連続して算出された複数の高さ算出結果が存在する場合に、連続して算出された複数の高さ算出結果の最大値、中央値、最小値または平均値を高さ代表値としてさらに決定し、高さ表示部は、高さ抽出部により決定された高さ代表値をさらに表示してもよい。
【００１３】
この場合、高さ対象範囲内で連続して抽出される複数の算出結果のうち最大値、中央値、最小値または平均値が高さ代表値として高さ表示部に表示される。それにより、使用者は、高さ代表値に基づいて測定対象物の形状を容易に把握することができる。したがって、光走査高さ測定装置の利便性がより向上する。
【００１４】
（４）位置取得部は、画像取得部により取得された画像上で測定線の始点および終点の指定を受け付けることにより測定線の位置を取得してもよい。
【００１５】
この場合、使用者は画像上で測定対象物の外観を視認しつつ測定線の始点および終点を容易に指定することができる。
【００１６】
（５）移動線設定部は、指定された交差回数または交差間隔を取得し、取得した交差回数または交差間隔で光移動線が測定線に交差するように、光移動線を設定してもよい。
【００１７】
この場合、使用者は交差回数またはピッチを指定することにより、所望の光移動線を設定することができる。
【００１８】
（６）移動線設定部は、指定された振幅を取得し、取得した振幅で光移動線が測定線に交差するように、光移動線を設定してもよい。
【００１９】
この場合、使用者は指定振幅を指定することにより、所望の光移動線を設定することができる。
【００２０】
（７）光走査高さ測定装置は、偏向部の偏向方向または偏向部により偏向された光の画像上の照射位置と受光部により出力される受光信号とに基づいて、光移動線に対応する測定対象物の１または複数の部分の座標を算出する座標算出部をさらに備えてもよい。
【００２１】
この場合、測定対象物の１または複数の部分の座標に基づいて、測定対象物の形状に関する所望の情報を取得することができる。
【００２２】
（８）位置取得部は、画像取得部により取得される画像上の１または複数の基準点の指定を受け付けるとともに当該１または複数の基準点の位置をさらに取得し、駆動制御部は、１または複数の基準点に対応する測定領域内の１または複数の基準部分に光が照射されるように偏向部をさらに制御し、座標算出部は、偏向部の偏向方向または偏向部により偏向された光の画像上の照射位置と受光部により出力される受光信号とに基づいて、１または複数の基準部分の座標をさらに算出し、光走査高さ測定装置は、座標算出部により算出された１または複数の基準部分の座標に基づいて基準面を取得する基準面取得部をさらに備え、高さ算出部は、座標算出部により算出された光移動線に対応する測定対象物の１または複数の部分の座標に基づいて、基準面取得部により取得された基準面を基準とする測定対象物の１または複数の部分の高さを算出してもよい。
【００２３】
この場合、使用者は、画像取得部により取得される画像上で１または複数の基準点を指定することにより、測定対象物の高さの基準となる基準面を容易に指定することができる。これにより、所望の基準面に対する測定対象物の所望の部分の相対的な高さを取得することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、測定対象物の所望の部分の形状を効率よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光走査高さ測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１のスタンド部を示す外観斜視図である。
【図３】スタンド部および測定ヘッドの構成を示すブロック図である。
【図４】測定部の構成を示す模式図である。
【図５】参照部の構成を示す模式図である。
【図６】合焦部の構成を示す模式図である。
【図７】走査部の構成を示す模式図である。
【図８】光走査高さ測定装置の表示部に表示される選択画面の一例を示す図である。
【図９】各動作モードにおいて制御部と制御基板との間で伝送されるデータの内容を示す図である。
【図１０】図１の光走査高さ測定装置の制御系を示すブロック図である。
【図１１】報告書作成部により作成される報告書の一例を示す図である。
【図１２】図１の光走査高さ測定装置において実行される光走査高さ測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１の光走査高さ測定装置において実行される光走査高さ測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１の光走査高さ測定装置において実行される光走査高さ測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１の光走査高さ測定装置において実行される光走査高さ測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】制御基板による指定測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】制御基板による指定測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１６および図１７の指定測定処理を説明するための説明図である。
【図１９】図１６および図１７の指定測定処理を説明するための説明図である。
【図２０】制御基板による指定測定処理の他の例を示すフローチャートである。
【図２１】制御基板による指定測定処理の他の例を示すフローチャートである。
【図２２】図２０および図２１の指定測定処理を説明するための説明図である。
【図２３】測定対象物の一例を示す外観斜視図である。
【図２４】制御基板および制御部による交差測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２３の交差測定処理を説明するための説明図である。
【図２６】図２３の交差測定処理を説明するための説明図である。
【図２７】図２３の交差測定処理を説明するための説明図である。
【図２８】図２３の交差測定処理を説明するための説明図である。
【図２９】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図３０】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図３１】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図３２】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図３３】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図３４】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図３５】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図３６】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の他の操作例を説明するための図である。
【図３７】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の他の操作例を説明するための図である。
【図３８】設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置の他の操作例を説明するための図である。
【図３９】測定モードにおける光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図４０】測定モードにおける光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図４１】測定モードにおける光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図４２】設定モードにおいて測定線を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図４３】設定モードにおいて測定線を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図４４】設定モードにおいて測定線を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図４５】設定モードにおいて測定線を設定する場合の光走査高さ測定装置の操作例を説明するための図である。
【図４６】複数の算出結果の代表値を決定する決定方法を説明するための図である。
【図４７】他の実施の形態に係る光移動線の決定例を示す模式図である。
【図４８】他の実施の形態に係る光走査高さ測定装置の光学部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（１）光走査高さ測定装置の全体構成
以下、本発明の実施の形態に係る光走査高さ測定装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る光走査高さ測定装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、図１のスタンド部１００を示す外観斜視図である。図１に示すように、光走査高さ測定装置４００は、スタンド部１００、測定ヘッド２００および処理装置３００を備える。
【００２７】
スタンド部１００は、縦断面がＬ字形状を有し、設置部１１０、保持部１２０および昇降部１３０を含む。設置部１１０は、水平な平板形状を有し、設置面に設置される。図２に示すように、設置部１１０の上面には、測定対象物Ｓが載置される正方形状の光学定盤１１１が設けられる。光学定盤１１１の上方には、測定ヘッド２００により測定対象物Ｓを測定可能な測定領域Ｖが定義される。図２においては、測定領域Ｖが点線で図示される。
【００２８】
光学定盤１１１には、互いに直交する２方向に等間隔で並ぶように複数のねじ孔が形成される。これにより、クランプ部材およびねじ部材を用いて測定対象物Ｓの表面が測定領域Ｖ内に位置する状態で測定対象物Ｓを光学定盤１１１に固定することができる。
【００２９】
保持部１２０は、設置部１１０の一端部から上方に延びるように設けられる。保持部１２０の上端部には、光学定盤１１１の上面に対向するように測定ヘッド２００が取り付けられる。この場合、測定ヘッド２００と設置部１１０とが保持部１２０により保持されるので、光走査高さ測定装置４００の取り扱いが容易になる。また、測定対象物Ｓを設置部１１０上の光学定盤１１１に載置することにより、測定対象物Ｓを測定領域Ｖ内に容易に位置させることができる。
【００３０】
図１に示すように、昇降部１３０は、保持部１２０の内部に設けられる。昇降部１３０は、光学定盤１１１上の測定対象物Ｓに対して測定ヘッド２００を上下方向（測定対象物Ｓの高さ方向）に移動させることができる。測定ヘッド２００は、制御基板２１０、撮像部２２０、光学部２３０、導光部２４０、参照部２５０、合焦部２６０および走査部２７０を含む。制御基板２１０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を含む。制御基板２１０は、マイクロコンピュータにより構成されてもよい。
【００３１】
制御基板２１０は、処理装置３００に接続され、処理装置３００による指令に基づいて、昇降部１３０、撮像部２２０、光学部２３０、参照部２５０、合焦部２６０および走査部２７０の動作を制御する。また、制御基板２１０は、撮像部２２０、光学部２３０、参照部２５０、合焦部２６０および走査部２７０から取得する種々の情報を処理装置３００に与える。撮像部２２０は、光学定盤１１１に載置された測定対象物Ｓを撮像することにより測定対象物Ｓの画像データを生成し、生成された画像データを制御基板２１０に与える。
【００３２】
光学部２３０は、時間的に低いコヒーレンス性を有する出射光を導光部２４０に出射する。導光部２４０は、光学部２３０からの出射光を参照光と測定光とに分割し、参照光を参照部２５０に導くとともに、測定光を合焦部２６０に導く。参照部２５０は、参照光を導光部２４０に反射する。合焦部２６０は、自己を通過する測定光に焦点を付与する。走査部２７０は、合焦部２６０により焦点が付与された測定光を走査することにより、測定対象物Ｓの所望の部分に測定光を照射する。
【００３３】
測定対象物Ｓに照射された測定光の一部は、測定対象物Ｓにより反射され、走査部２７０および合焦部２６０を通して導光部２４０に導かれる。導光部２４０は、参照部２５０により反射された参照光と測定対象物Ｓにより反射された測定光との干渉光を生成し、光学部２３０に導く。光学部２３０は、干渉光の波長ごとの受光量を検出し、検出結果を示す信号を制御基板２１０に与える。測定ヘッド２００の詳細は後述する。
【００３４】
処理装置３００は、制御部３１０、記憶部３２０、操作部３３０および表示部３４０を含む。制御部３１０は、例えばＣＰＵを含む。記憶部３２０は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭおよびＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を含む。記憶部３２０には、システムプログラムが記憶される。また、記憶部３２０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。
【００３５】
制御部３１０は、記憶部３２０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２００の撮像部２２０、光学部２３０、参照部２５０、合焦部２６０および走査部２７０の動作を制御するための指令を制御基板２１０に与える。また、制御部３１０は、測定ヘッド２００の制御基板２１０から種々の情報を取得して記憶部３２０に記憶させる。
【００３６】
操作部３３０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３１０に指示を与えるために使用者により操作される。表示部３４０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３４０は、記憶部３２０に記憶された画像データに基づく画像および測定結果等を表示する。
【００３７】
（２）昇降部および導光部
図３は、スタンド部１００および測定ヘッド２００の構成を示すブロック図である。図３では、昇降部１３０、光学部２３０および導光部２４０の詳細な構成が示される。図３に示すように、昇降部１３０は、駆動部１３１、駆動回路１３２および読取部１３３を含む。
【００３８】
駆動部１３１は、例えばモータであり、図３に太い矢印で示すように、光学定盤１１１上の測定対象物Ｓに対して測定ヘッド２００を上下方向に移動させる。これにより、測定光の光路長を広い範囲にわたって調整することができる。ここで、測定光の光路長は、測定光が後述する導光部２４０のポート２４５ｄから出力された後、測定対象物Ｓにより反射された測定光がポート２４５ｄに入力されるまでの光学的な光路の長さである。
【００３９】
駆動回路１３２は、制御基板２１０に接続され、制御基板２１０による制御に基づいて駆動部１３１を駆動させる。読取部１３３は、例えば光学式のリニアエンコーダであり、駆動部１３１の駆動量を読み取ることにより測定ヘッド２００の上下方向における位置を検出する。また、読取部１３３は、検出結果を制御基板２１０に与える。
【００４０】
光学部２３０は、光出射部２３１および測定部２３２を含む。光出射部２３１は、光源として例えばＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）を含み、比較的低いコヒーレンス性を有する出射光を出射する。具体的には、出射光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、出射光は、ＬＥＤにより出射される光または白色光の波長帯域幅よりも狭く、レーザ光の波長帯域幅よりも広い波長帯域幅を有する。光学部２３０からの出射光は、導光部２４０に入力される。
【００４１】
導光部２４０から干渉光が測定部２３２に出力される。図４は、測定部２３２の構成を示す模式図である。図４に示すように、測定部２３２は、レンズ２３２ａ，２３２ｃ、分光部２３２ｂおよび受光部２３２ｄを含む。後述する導光部２４０の光ファイバ２４２から出力された干渉光は、レンズ２３２ａを通過することにより略平行化され、分光部２３２ｂに入射される。分光部２３２ｂは、例えば反射型の回折格子である。分光部２３２ｂに入射された光は、波長ごとに異なる角度で反射するように分光され、レンズ２３２ｃを通過することにより波長ごとに異なる一次元上の位置に合焦される。
【００４２】
受光部２３２ｄは、例えば複数の画素が一次元状に配列された撮像素子（一次元ラインセンサ）を含む。撮像素子は、多分割ＰＤ（フォトダイオード）、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラまたはＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサであってもよいし、他の素子であってもよい。受光部２３２ｄは、レンズ２３２ｃにより形成された波長ごとに異なる複数の合焦位置で撮像素子の複数の画素がそれぞれ光を受光するように配置される。
【００４３】
受光部２３２ｄの各画素からは、受光量に対応するアナログの電気信号（以下、受光信号と呼ぶ。）が出力され、図３の制御基板２１０に与えられる。これにより、制御基板２１０は、受光部２３２ｄの各画素（干渉光の波長）と受光量との関係を示すデータを取得する。制御基板２１０は、当該データに所定の演算および処理を行うことにより、測定対象物Ｓの部分の高さを算出する。
【００４４】
図３に示すように、導光部２４０は、４本の光ファイバ２４１，２４２，２４３，２４４、ファイバカプラ２４５およびレンズ２４６を含む。ファイバカプラ２４５は、いわゆる２×２型の構成を有し、４個のポート２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｃ，２４５ｄおよび本体部２４５ｅを含む。ポート２４５ａ，２４５ｂとポート２４５ｃ，２４５ｄとは、本体部２４５ｅを挟んで対向するように本体部２４５ｅに設けられる。
【００４５】
光ファイバ２４１は、光出射部２３１とポート２４５ａとの間に接続される。光ファイバ２４２は、測定部２３２とポート２４５ｂとの間に接続される。光ファイバ２４３は、参照部２５０とポート２４５ｃとの間に接続される。光ファイバ２４４は、合焦部２６０とポート２４５ｄとの間に接続される。なお、本実施の形態においては、光ファイバ２４３は、光ファイバ２４１，２４２，２４４よりも長い。レンズ２４６は、光ファイバ２４３と参照部２５０との光路上に配置される。
【００４６】
光出射部２３１からの出射光は、光ファイバ２４１を通してポート２４５ａに入力される。ポート２４５ａに入力された出射光の一部は、ポート２４５ｃから参照光として出力される。参照光は、光ファイバ２４３およびレンズ２４６を通過することにより略平行化され、参照部２５０に導かれる。また、参照部２５０により反射された参照光は、レンズ２４６および光ファイバ２４３を通してポート２４５ｃに入力される。
【００４７】
ポート２４５ａに入力された出射光の他の一部は、ポート２４５ｄから測定光として出力される。測定光は、光ファイバ２４４、合焦部２６０および走査部２７０を通して測定対象物Ｓに照射される。また、測定対象物Ｓにより反射された測定光の一部は、走査部２７０、合焦部２６０および光ファイバ２４４を通してポート２４５ｄに入力される。ポート２４５ｃに入力された参照光とポート２４５ｄに入力された測定光とは、ポート２４５ｂから干渉光として出力され、光ファイバ２４２を通して測定部２３２に導かれる。
【００４８】
（３）参照部
図５は、参照部２５０の構成を示す模式図である。図５に示すように、参照部２５０は、固定部２５１、直線状に延びるリニアガイド２５１ｇ、可動部２５２ａ，２５２ｂ、固定ミラー２５３、可動ミラー２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃ、駆動部２５５ａ，２５５ｂ、駆動回路２５６ａ，２５６ｂおよび読取部２５７ａ，２５７ｂを含む。固定部２５１およびリニアガイド２５１ｇは、測定ヘッド２００の本体に固定される。可動部２５２ａ，２５２ｂは、リニアガイド２５１ｇが延びる方向に沿って移動可能にリニアガイド２５１ｇに取り付けられる。
【００４９】
固定ミラー２５３は、固定部２５１に取り付けられる。可動ミラー２５４ａ，２５４ｃは可動部２５２ａに取り付けられる。可動ミラー２５４ｂは、可動部２５２ｂに取り付けられる。可動ミラー２５４ｃは、いわゆる参照ミラーとして用いられる。可動ミラー２５４ｃは、コーナーキューブにより構成されることが好ましい。この場合、光学部材の配列を容易に行うことができる。
【００５０】
光ファイバ２４３から出力された参照光は、レンズ２４６を通過することにより略平行化された後、固定ミラー２５３、可動ミラー２５４ａ、可動ミラー２５４ｂおよび可動ミラー２５４ｃにより順次反射される。可動ミラー２５４ｃにより反射された参照光は、可動ミラー２５４ｂ、可動ミラー２５４ａおよび固定ミラー２５３により順次反射され、レンズ２４６を通して光ファイバ２４３に入力される。
【００５１】
駆動部２５５ａ，２５５ｂは、例えばボイスコイルモータであり、図５に白抜きの矢印で示すように、固定部２５１に対して可動部２５２ａ，２５２ｂをリニアガイド２５１ｇが延びる方向に沿ってそれぞれ移動させる。この場合、可動部２５２ａ，２５２ｂの移動方向に平行な方向において、固定ミラー２５３と可動ミラー２５４ａとの間の距離、可動ミラー２５４ａと可動ミラー２５４ｂとの間の距離および可動ミラー２５４ｂと可動ミラー２５４ｃとの間の距離が変化する。これにより、参照光の光路長を調整することができる。
【００５２】
ここで、参照光の光路長は、参照光が図３のポート２４５ｃから出力された後、可動ミラー２５４ｃにより反射された参照光がポート２４５ｃに入力されるまでの光学的な光路の長さである。参照光の光路長と測定光の光路長との差が一定の値以下のとき、参照光と測定光との干渉光が図３のポート２４５ｂから出力される。
【００５３】
本実施の形態においては、リニアガイド２５１ｇが延びる方向に沿って可動部２５２ａ，２５２ｂが互いに逆方向に移動するが、本発明はこれに限定されない。リニアガイド２５１ｇが延びる方向に沿って可動部２５２ａおよび可動部２５２ｂのいずれか一方のみが移動し、他方は移動しなくてもよい。この場合においては、他方の移動しない可動部２５２ａ，２５２ｂは、リニアガイド２５１ｇではなく固定部２５１または測定ヘッド２００の本体に非可動部として固定されてもよい。
【００５４】
駆動回路２５６ａ，２５６ｂは、図３の制御基板２１０に接続され、制御基板２１０による制御に基づいて駆動部２５５ａ，２５５ｂをそれぞれ駆動させる。読取部２５７ａ，２５７ｂは、例えば光学式のリニアエンコーダである。読取部２５７ａは、駆動部２５５ａの駆動量を読み取ることにより固定部２５１に対する可動部２５２ａの相対位置を検出し、検出結果を制御基板２１０に与える。読取部２５７ｂは、駆動部２５５ｂの駆動量を読み取ることにより固定部２５１に対する可動部２５２ｂの相対位置を検出し、検出結果を制御基板２１０に与える。
【００５５】
（４）合焦部
図６は、合焦部２６０の構成を示す模式図である。図６に示すように、合焦部２６０は、固定部２６１、可動部２６２、可動レンズ２６３、駆動部２６４、駆動回路２６５および読取部２６６を含む。可動部２６２は、一方向に沿って移動可能に固定部２６１に取り付けられる。可動レンズ２６３は、可動部２６２に取り付けられる。可動レンズ２６３は、対物レンズとして用いられ、自己を通過する測定光に焦点を付与する。
【００５６】
光ファイバ２４４から出力された測定光は、可動レンズ２６３を通して図３の走査部２７０に導かれる。また、図３の測定対象物Ｓにより反射された測定光の一部は、走査部２７０を通過した後、可動レンズ２６３を通して光ファイバ２４４に入力される。
【００５７】
駆動部２６４は、例えばボイスコイルモータであり、図６に太い矢印で示すように、固定部２６１に対して可動部２６２を一方向（測定光の進行方向）に移動させる。これにより、測定光の焦点を測定対象物Ｓの表面上に位置させることができる。
【００５８】
駆動回路２６５は、図３の制御基板２１０に接続され、制御基板２１０による制御に基づいて駆動部２６４を駆動させる。読取部２６６は、例えば光学式のリニアエンコーダであり、駆動部２６４の駆動量を読み取ることにより固定部２６１に対する可動部２６２（可動レンズ２６３）の相対位置を検出する。また、読取部２６６は、検出結果を制御基板２１０に与える。
【００５９】
なお、光ファイバ２４４と可動レンズ２６３との間に光ファイバ２４４から出力された測定光を平行化するコリメータレンズを配置してもよい。この場合、可動レンズ２６３に入射される測定光が平行化され、測定光のビーム径が可動レンズの移動位置によらず変化しないため、可動レンズを小型に形成することが可能となる。
【００６０】
（５）走査部
図７は、走査部２７０の構成を示す模式図である。図７に示すように、走査部２７０は、偏向部２７１，２７２、駆動回路２７３，２７４および読取部２７５，２７６を含む。偏向部２７１は、例えばガルバノミラーにより構成され、駆動部２７１ａおよび反射部２７１ｂを含む。駆動部２７１ａは、例えば略垂直方向の回転軸を有するモータである。反射部２７１ｂは、駆動部２７１ａの回転軸に取り付けられる。図３の光ファイバ２４４から合焦部２６０を通過した測定光は、反射部２７１ｂに導かれる。駆動部２７１ａが回転することにより、反射部２７１ｂで反射される測定光の反射角度が略水平面内で変化する。
【００６１】
偏向部２７２は、偏向部２７１と同様に、例えばガルバノミラーにより構成され、駆動部２７２ａおよび反射部２７２ｂを含む。駆動部２７２ａは、例えば水平方向の回転軸を有するモータである。反射部２７２ｂは、駆動部２７２ａの回転軸に取り付けられる。反射部２７１ｂにより反射された測定光は、反射部２７２ｂに導かれる。駆動部２７２ａが回転することにより、反射部２７２ｂで反射される測定光の反射角度が略垂直面内で変化する。
【００６２】
このように、駆動部２７１ａ，２７２ａが回転することにより、図３の測定対象物Ｓの表面上で測定光が互いに直交する二方向に走査される。これにより、測定対象物Ｓの表面上の任意の位置に測定光を照射することができる。測定対象物Ｓに照射された測定光は、測定対象物Ｓの表面で反射される。反射された測定光の一部は、反射部２７２ｂおよび反射部２７１ｂにより順次反射された後、図３の合焦部２６０に導かれる。
【００６３】
駆動回路２７３，２７４は、図３の制御基板２１０に接続され、制御基板２１０による制御に基づいて駆動部２７１ａ，２７２ａをそれぞれ駆動させる。読取部２７５，２７６は、例えば光学式のロータリエンコーダである。読取部２７５は、駆動部２７１ａの駆動量を読み取ることにより反射部２７１ｂの角度を検出し、検出結果を制御基板２１０に与える。読取部２７６は、駆動部２７２ａの駆動量を読み取ることにより反射部２７２ｂの角度を検出し、検出結果を制御基板２１０に与える。
【００６４】
（６）動作モード
図１の光走査高さ測定装置４００は、複数の動作モードから使用者により選択された動作モードで動作する。具体的には、動作モードは、設定モード、測定モードおよびハイトゲージモードを含む。図８は、光走査高さ測定装置４００の表示部３４０に表示される選択画面３４１の一例を示す図である。
【００６５】
図８に示すように、表示部３４０の選択画面３４１には、設定ボタン３４１ａ、測定ボタン３４１ｂおよびハイトゲージボタン３４１ｃが表示される。使用者が図１の操作部３３０を用いて設定ボタン３４１ａ、測定ボタン３４１ｂ、ハイトゲージボタン３４１ｃおよび交差ボタン３４１ｄを操作することにより、光走査高さ測定装置４００が設定モード、測定モードおよびハイトゲージモードでそれぞれ動作する。
【００６６】
以下の説明では、使用者のうち測定対象物Ｓの測定作業を管理する熟練した使用者を適宜測定管理者と呼び、測定管理者の管理の下で測定対象物Ｓの測定作業を行う使用者を適宜測定作業者と呼ぶ。設定モードは主として測定管理者により使用され、測定モードは主として測定作業者により使用される。
【００６７】
ここで、光走査高さ測定装置４００においては、図２の測定領域Ｖを含む空間に固有の三次元座標系がＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸により予め定義されている。Ｘ軸およびＹ軸は図２の光学定盤１１１に平行でかつ互いに直交し、Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸に直交する。各動作モードにおいては、上記の座標系により特定される座標のデータおよび撮像部２２０の撮像により取得される画像上の平面座標のデータが制御部３１０と制御基板２１０との間で伝送される。図９は、各動作モードにおいて制御部３１０と制御基板２１０との間で伝送されるデータの内容を示す図である。
【００６８】
設定モードにおいては、測定管理者は、所望の測定対象物Ｓについての情報を光走査高さ測定装置４００に登録することができる。具体的には、測定管理者は、所望の測定対象物Ｓを図２の光学定盤１１１上に載置し、図３の撮像部２２０により測定対象物Ｓを撮像する。また、測定管理者は、図１の表示部３４０に表示された測定対象物Ｓの測定すべき部分を画像上で測定点により指定する。この場合、図９（ａ）に示すように、制御部３１０は、画像上で指定された測定点により特定される平面座標（Ｕａ，Ｖａ）を制御基板２１０に与える。
【００６９】
制御基板２１０は、図２の測定領域Ｖ内において平面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する位置の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を特定し、特定された三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を制御部３１０に与える。制御部３１０は、測定点とともに制御基板２１０により与えられた三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を図１の記憶部３２０に記憶させる。また、制御部３１０は、記憶部３２０に記憶された三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）および後述する基準面等の情報に基づいて測定点に対応する部分の高さを算出し、算出結果を記憶部３２０に記憶させる。
【００７０】
ここで、表示部３４０に表示される画像上で測定対象物Ｓのうち高さを測定すべき部分が線状に現れる場合がある。この場合、当該線状の部分に重なるように正確に測定点を指定することは難しい。そこで、設定モードにおいては、測定管理者は、図１の表示部３４０に表示された画像上で、測定対象物Ｓの測定すべき部分を測定線により指定することもできる。
【００７１】
測定線が指定されると、制御部３１０は、画面上の測定線における１または複数の部分に交差する線（以下、光移動線と呼ぶ。）を決定する。光移動線は、測定線が直線である場合に、例えば測定線の始点から終点にかけて当該測定線に対して一定周期で蛇行するように設定される。また、制御部３１０は、測定領域Ｖ内に光移動線に対応する線状領域を設定する。さらに、制御部３１０は、設定された線状領域を示す情報を線状領域情報として制御基板２１０に与える。
【００７２】
制御基板２１０は、線状領域情報に基づいて、図２の測定領域Ｖ内において光移動線に対応する線状領域を移動するように測定光を測定領域Ｖに照射する。そこで、制御基板２１０は、測定光が照射される測定領域Ｖ内の複数の部分の位置の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を特定し、特定された複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を制御部３１０に与える。
【００７３】
制御部３１０は、測定線とともに制御基板２１０により与えられた複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を記憶部３２０に記憶させる。また、制御部３１０は、制御基板２１０から与えられた複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）および後述する基準面等の情報に基づいて、複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）にそれぞれ対応する複数の高さを算出し、算出結果を記憶部３２０に記憶させる。
【００７４】
測定モードは、設定モードにおいて光走査高さ測定装置４００に情報が登録された測定対象物Ｓと同一種類の測定対象物Ｓについて、測定点および測定線に対応する部分の高さを測定するために用いられる。具体的には、測定作業者は、設定モードにおいて光走査高さ測定装置４００に情報が登録された測定対象物Ｓと同一種類の測定対象物Ｓを光学定盤１１１上に載置し、撮像部２２０により撮像する。
【００７５】
ここで、設定モードにおいて測定点が設定されている場合には、図９（ｂ）に示すように、制御部３１０は、設定モードにおいて記憶部３２０に記憶された測定点に対応する三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を制御基板２１０に与える。制御基板２１０は、取得した三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に基づいて、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を特定する。また、制御基板２１０は、特定された三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を制御部３１０に与える。制御部３１０は、制御基板２１０により与えられた三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）および後述する基準面等の情報に基づいて測定点に対応する部分の高さを算出する。また、制御部３１０は、算出結果を図１の表示部３４０に表示させる。
【００７６】
さらに、設定モードにおいて測定線が設定されている場合には、図９（ｂ）に示すように、制御部３１０は、記憶部３２０に記憶された測定線に基づいて、その測定線に対応する線状領域情報を生成し、制御基板２１０に与える。制御基板２１０は、設定モード時の動作と同様に、線状領域情報に基づいて測定光を測定領域Ｖに照射する。それにより、制御基板２１０は、測定光が照射される測定領域Ｖ内の複数の部分の位置の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を特定し、特定された複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を制御部３１０に与える。制御部３１０は、制御基板２１０から与えられた複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）および後述する基準面等の情報に基づいて、複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）にそれぞれ対応する複数の高さを算出する。また、制御部３１０は、複数の高さの算出結果の少なくとも一部を測定対象物Ｓにおける１または複数の部分の高さの測定結果として表示部３４０に表示させる。
【００７７】
このように、測定モードにおいては、測定作業者は測定対象物Ｓの測定すべき部分を測定点または測定線により指定することなく当該位置の高さを取得することができる。そのため、測定作業者が熟練していない場合でも、測定対象物の所望の部分の形状を容易かつ正確に測定することができる。また、設定モードにおいて測定点が指定されている場合には、三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が記憶部３２０に記憶されるので、測定モードにおいては、記憶された三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に基づいて当該測定点に対応する部分を高速に特定することができる。
【００７８】
本実施の形態においては、設定モードにおいて測定点の指定がある場合に、測定点の平面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が特定され、記憶部３２０に記憶されるが、本発明はこれに限定されない。設定モードにおいて測定点の指定がある場合に、測定点の平面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）が特定され、Ｚ軸の成分Ｚｃが特定されなくてもよい。この場合、特定された平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）が記憶部３２０に記憶される。また、測定モードにおいては、記憶部３２０に記憶された平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）が制御基板２１０に与えられる。
【００７９】
ハイトゲージモードは、使用者が画面上で測定対象物Ｓを確認しながら、測定対象物Ｓの所望の部分を測定点として画面上で指定し、当該部分の高さを測定するために用いられる。具体的には、使用者は、所望の測定対象物Ｓを光学定盤１１１上に載置し、撮像部２２０により測定対象物Ｓを撮像する。また、使用者は、表示部３４０に表示された測定対象物Ｓの画像上で測定すべき部分を測定点として指定する。この場合、図９（ｃ）に示すように、制御部３１０は、画像上で指定された測定点により特定される平面座標（Ｕａ，Ｖａ）を制御基板２１０に与える。
【００８０】
制御基板２１０は、図２の測定領域Ｖ内において平面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する位置の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を特定し、特定された三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を制御部３１０に与える。制御部３１０は、制御基板２１０により与えられた三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）および後述する基準面等の情報に基づいて測定点に対応する部分の高さを算出し、算出結果を表示部３４０に表示させる。
【００８１】
図１の記憶部３２０には、座標変換情報および位置変換情報が予め記憶されている。座標変換情報は、測定領域Ｖ内の高さ方向（Ｚ軸方向）の各位置における平面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）を示す。また、制御基板２１０は、図５の可動部２５２ａ，２５２ｂの位置と図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度とを制御することにより測定領域Ｖ内の所望の位置に測定光を照射することができる。位置変換情報は、測定領域Ｖ内の座標と可動部２５２ａ，２５２ｂの位置および反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度との関係を示す。
【００８２】
制御部３１０および制御基板２１０により構成される制御系は、座標変換情報および位置変換情報を用いることにより、測定点に対応する位置の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）および三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を特定することができる。また、測定線に対応する線状領域を移動する測定光が照射される測定対象物Ｓの１または複数の部分の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を特定することができる。座標変換情報および位置変換情報の詳細は後述する。
【００８３】
（７）光走査高さ測定装置の制御系
（ａ）制御系の全体構成
図１０は、図１の光走査高さ測定装置４００の制御系を示すブロック図である。図１０に示すように、制御系４１０は、基準画像取得部１、位置取得部２、駆動制御部３、基準面取得部４、許容値取得部５、登録部６、偏向方向取得部７、検出部８および画像解析部９を含む。また、制御系４１０は、移動線設定部２１、高さ抽出部２２、範囲取得部２３および高さ表示制御部２４を含む。また、制御系４１０は、参照位置取得部１０、受光信号取得部１１、距離情報算出部１２、座標算出部１３、判定部１４、高さ算出部１５、測定画像取得部１６、補正部１７、検査部１８および報告書作成部１９をさらに含む。
【００８４】
図１の制御基板２１０および制御部３１０が記憶部３２０に記憶されたシステムプログラムを実行することにより、上記の制御系４１０の各構成部の機能が実現される。図１０においては、全ての動作モードにおける共通の処理の流れが実線で示される。また、設定モードにおける処理のうち測定点および基準点が指定される場合の基本的な処理の流れが一点鎖線で示される。また、設定モードにおける処理のうち測定線が指定される場合に特有の処理の流れが太い二点鎖線で示される。また、測定モードにおける処理の流れが点線で示される。ハイトケージモードにおける処理の流れは、設定モードにおいて測定点および基準点が指定されるときの基本的な処理の流れと略等しい。以下、理解を容易にするために、制御系４１０の各構成部を、設定モードにおいて測定点および基準点が指定される場合と、設定モードにおいて測定線が指定される場合と、測定モードと、ハイトゲージモードとに分けて説明する。
【００８５】
（ｂ）設定モード（測定点および基準点が指定される場合）
測定管理者は、所望の測定対象物Ｓを図２の光学定盤１１１上に載置し、図３の撮像部２２０により測定対象物Ｓを撮像する。基準画像取得部１は、撮像部２２０により生成される画像データを基準画像データとして取得し、取得された基準画像データに基づく画像を基準画像として図１の表示部３４０に表示させる。表示部３４０に表示される基準画像は、静止画像であってもよく、順次更新される動画像であってもよい。測定管理者は、表示部３４０に表示された基準画像上において、測定すべき部分を測定点として指定するとともに、基準点を指定することができる。基準点は、測定対象物Ｓの高さを算出する際の基準となる基準面を定めるための点である。
【００８６】
位置取得部２は、基準画像取得部１により取得された基準画像上における測定点の指定を受け付け、受け付けられた測定点の位置（上記の平面座標（Ｕａ，Ｖａ））を取得する。また、位置取得部２は、基準画像を用いて基準点の指定を受け付け、受け付けられた基準点の位置を取得する。位置取得部２は、測定点を複数受け付けることも可能であり、基準点を複数受け付けることも可能である。
【００８７】
駆動制御部３は、図３の昇降部１３０の読取部１３３から測定ヘッド２００の位置を取得し、取得された測定ヘッド２００の位置に基づいて図３の駆動回路１３２を制御する。これにより、測定ヘッド２００が上下方向の所望の位置に移動される。また、駆動制御部３は、図６の合焦部２６０の読取部２６６から可動レンズ２６３の位置を取得し、取得された可動レンズ２６３の位置に基づいて図６の駆動回路２６５を制御する。これにより、測定対象物Ｓの表面付近で測定光に焦点が付与されるように可動レンズ２６３が移動される。
【００８８】
また、駆動制御部３は、図１の記憶部３２０に記憶された位置変換情報と位置取得部２により取得された位置とに基づいて、図７の駆動回路２７３，２７４および図５の駆動回路２５６ａ，２５６ｂを制御する。これにより、図７の偏向部２７１，２７２の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度が調整され、測定点および基準点に対応する測定対象物Ｓの部分に測定光が照射される。また、測定光の光路長が変化することに応じて、測定光の光路長と参照光の光路長との差が一定の値以下になるように参照光の光路長が調整される。
【００８９】
上記の駆動制御部３の動作により、後述するように測定点および基準点に対応する測定対象物Ｓの部分の座標が座標算出部１３により算出される。以下、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の座標を算出する処理を説明するが、基準点に対応する測定対象物Ｓの部分の座標を算出する処理も測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の座標を算出する処理と同様である。
【００９０】
基準面取得部４は、位置取得部２により取得された１または複数の基準点に対応して座標算出部１３により算出された１または複数の座標に基づいて基準面を取得する。測定管理者は、位置取得部２により取得された測定点について、高さに対する許容値を入力することができる。許容値は、後述する測定モードにおける測定対象物Ｓの検査に用いられ、設計値と設計値からの公差とを含む。許容値取得部５は、入力された許容値を受け付ける。
【００９１】
登録部６は、基準画像取得部１により取得された基準画像データ、位置取得部２により取得された位置および許容値取得部５により設定された許容値を関連付けて登録する。具体的には、登録部６は、基準画像データと、測定点および基準点の位置と、各測定値に対応する許容値との関連性を示す登録情報を記憶部３２０に記憶させる。複数の基準面が設定されてもよい。この場合、登録部６は、基準面ごとに、当該基準面に対応する基準点と、当該基準面に対応する測定点と、各測定値に対応する許容値とを関連付けて登録する。
【００９２】
偏向方向取得部７は、図７の読取部２７５，２７６から反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度をそれぞれ取得する。検出部８は、偏向方向取得部７により取得された反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度に基づいて偏向部２７１，２７２の偏向方向をそれぞれ検出する。また、撮像部２２０による撮像が継続されることにより、基準画像には測定対象物Ｓ上の測定光が現れる。画像解析部９は、基準画像取得部１により取得された基準画像データを解析する。検出部８は、画像解析部９の解析結果に基づいて偏向部２７１，２７２により偏向された測定光の基準画像上の照射位置を示す平面座標を検出する。
【００９３】
参照位置取得部１０は、図５の参照部２５０の読取部２５７ａ，２５７ｂから可動部２５２ａ，２５２ｂの位置をそれぞれ取得する。受光信号取得部１１は、図４の受光部２３２ｄから受光信号を取得する。距離情報算出部１２は、受光部２３２ｄにより取得された受光信号に基づいて、干渉光の波長と受光量との関係を示すデータに所定の演算および処理を行う。この演算および処理は、例えば波長から波数への周波数軸変換および波数のフーリエ変換を含む。
【００９４】
距離情報算出部１２は、処理により得られたデータと参照位置取得部１０により取得された可動部２５２ａ，２５２ｂの位置とに基づいて、図２の測定ヘッド２００における測定光の出射位置と測定対象物Ｓにおける測定光の照射位置との間の距離を示す距離情報を算出する。測定ヘッド２００における測定光の出射位置は、例えば図３のファイバカプラ２４５のポート２４５ｄの位置である。
【００９５】
座標算出部１３は、検出部８により検出された偏向部２７１，２７２の偏向方向と距離情報算出部１２により算出された距離情報とに基づいて、測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を算出する。測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）は、高さ方向の座標Ｚｃと、高さ方向に直交する平面内における平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）とからなる。
【００９６】
座標算出部１３は、例えば三角測距方式を用いて、検出部８により検出される測定光の基準画像上の照射位置を示す平面座標と偏向部２７１，２７２の偏向方向とに基づいて測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の三次元座標を算出してもよい。あるいは、座標算出部１３は、検出部８により検出される測定光の基準画像上の照射位置を示す平面座標と距離情報算出部１２により算出される距離情報とに基づいて測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の三次元座標を算出してもよい。
【００９７】
判定部１４は、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分またはその近傍の部分に測定光が照射されているか否かを判定する。具体的には、座標算出部１３は、算出された高さ方向の座標と記憶部３２０に記憶された座標変換情報とに基づいて、登録部６により登録された測定点に対応する平面座標（後述する平面座標（Ｘａ’，Ｙａ’））を取得する。また、判定部１４は、座標算出部１３により算出された平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）が測定点に対応する平面座標（Ｘａ’，Ｙａ’）から予め定められた範囲内にあるか否かを判定する。
【００９８】
あるいは、画像解析部９は、基準画像データを画像解析することにより、基準画像における測定光の照射位置の平面座標（後述する平面座標（Ｕｃ，Ｖｃ））を特定してもよい。この場合、判定部１４は、画像解析部９により特定された測定光の照射位置の平面座標（Ｕｃ，Ｖｃ）が登録部６により登録された測定点の平面座標（Ｕａ，Ｖａ）から予め定められた範囲内にあるか否かを判定する。
【００９９】
測定点に対応する測定対象物Ｓの部分およびその近傍の部分に測定光が照射されていないと判定部１４により判定された場合には、駆動制御部３は、測定光の照射位置が移動するように図７の駆動回路２７３，２７４および図５の駆動回路２５６ａ，２５６ｂを制御する。測定点に対応する測定対象物Ｓの部分またはその近傍の部分に測定光が照射されていると判定部１４により判定された場合には、駆動制御部３は測定光の照射位置が固定されるように駆動回路２７３，２７４および駆動回路２５６ａ，２５６ｂを制御する。
【０１００】
座標算出部１３は、基準点について算出された座標を基準面取得部４に与える。高さ算出部１５は、測定点に対応して座標算出部１３により算出された三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に基づいて、基準面取得部４により取得された基準面を基準とする測定対象物Ｓの部分の高さを算出する。例えば、高さ算出部１５は、基準面が平面である場合、三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を通る基準面の垂線における基準面から三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）までの長さを高さとして算出する。高さ算出部１５は、算出された高さを表示部３４０に表示させる。登録部６は、座標算出部１３により算出された三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）および高さ算出部１５により算出された高さを基準画像データ、測定点の位置、基準点の位置および許容値と関連付けて登録情報として登録する。
【０１０１】
（ｃ）設定モード（測定線が指定される場合）
測定管理者は、表示部３４０に表示された基準画像上において、測定すべき部分を測定線により指定する。また、測定管理者は、測定点が指定される場合の例と同様に、表示部３４０に表示された基準画像上で基準点を指定することができる。
【０１０２】
基準点に関して行われる位置取得部２および駆動制御部３の処理は、測定点が指定される場合の位置取得部２および駆動制御部３の処理とそれぞれ同様である。それにより、１または複数の基準点に対応する１または複数の座標が座標算出部１３により算出され、基準面取得部４により基準面が取得される。
【０１０３】
測定線が指定される場合、位置取得部２は、基準画像上で測定線の指定を受け付け、指定された測定線の位置（例えば始点および終点の平面座標）を取得する。
【０１０４】
移動線設定部２１は、表示部３４０に表示される基準画像上で、位置取得部２により取得された測定線の１または複数の部分に交差する光移動線を設定する。また、移動線設定部２１は、測定領域Ｖ内に仮想面（本例では水平面）を設定するとともに、基準画像上に決定された光移動線と図１の記憶部３２０に記憶された位置変換情報とに基づいて、設定された仮想面上に光移動線に対応する線状領域を設定する。
【０１０５】
駆動制御部３は、測定光が測定領域Ｖに設定された線状領域を移動するように図７の駆動回路２７３，２７４を制御する。また、駆動制御部３は、図５の駆動回路２５６ａ，２５６ｂを制御する。これにより、測定領域Ｖ内で測定光の照射位置が移動するとともに、測定光の光路長と参照光の光路長との差が一定の値以下になるように参照光の光路長が調整される。
【０１０６】
上記の駆動制御部３の動作により、測定領域Ｖ内で測定光が連続的に照射される複数の部分の複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）が座標算出部１３により順次算出される。測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）は、高さ方向の座標Ｚｄと、高さ方向に直交する平面内における平面座標（Ｘｄ，Ｙｄ）とからなる。
【０１０７】
高さ算出部１５は、座標算出部１３により算出された複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）と、基準面取得部４により取得された基準面とに基づいて、測定光が連続的に照射された各部分の高さを算出する。
【０１０８】
範囲取得部２３は、例えば測定管理者による図１の操作部３３０の操作に基づいて、高さ算出部１５による複数の高さの算出結果について抽出されるべき高さの対象範囲を高さ対象範囲として受け付ける。
【０１０９】
高さ抽出部２２は、範囲取得部２３により高さ対象範囲が取得されている場合に、高さ算出部１５による複数の高さの算出結果から高さ対象範囲内の算出結果を測定結果として抽出する。一方、高さ抽出部２２は、高さ算出部１５による複数の高さの算出結果から取得された高さ対象範囲外の算出結果を測定結果として抽出しない。高さ表示制御部２４は、高さ抽出部２２により抽出された測定結果を表示部３４０に表示させる。
【０１１０】
登録部６は、基準画像取得部１により取得された基準画像データ、位置取得部２により取得された測定線および基準点の位置ならびに範囲取得部２３により受け付けられた高さ対象範囲を関連付けて登録する。すなわち、登録部６は、基準画像データと、測定線および基準点の位置と、高さ対象範囲との関連性を示す登録情報を記憶部３２０に記憶させる。本例においても、複数の基準面が設定されてもよい。この場合、登録部６は、基準面ごとに、当該基準面に対応する基準点と、当該基準面に対応する測定線と、各測定値に対応する高さ対象範囲とを関連付けて登録する。
【０１１１】
なお、測定線が指令された場合に座標算出部１３が複数の三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を順次算出する際の偏向方向取得部７、検出部８、画像解析部９、参照位置取得部１０、受光信号取得部１１および距離情報算出部１２の処理は、測定点および基準点が指定された場合における偏向方向取得部７、検出部８、画像解析部９、参照位置取得部１０、受光信号取得部１１および距離情報算出部１２の処理とそれぞれ同様である。
【０１１２】
また、高さ抽出部２２により抽出される測定結果に関して、許容値取得部５により許容値が設定されてもよい。この場合、登録部６は、基準画像データと、測定線および基準点の位置と、高さ対象範囲と許容値との関連性を示す登録情報を記憶部３２０に記憶させる。
【０１１３】
（ｄ）測定モード
測定作業者は、設定モードにおいて登録情報が登録された測定対象物Ｓと同一種類の測定対象物Ｓを図２の光学定盤１１１上に載置し、図３の撮像部２２０により撮像する。測定画像取得部１６は、撮像部２２０により生成される画像データを測定画像データとして取得し、取得された測定画像データに基づく画像を測定画像として図１の表示部３４０に表示させる。
【０１１４】
補正部１７は、登録部６により登録された登録情報に基づいて、基準画像データに対する測定画像データのずれを補正する。これにより、補正部１７は、登録部６により登録された登録情報に対応する測定点、測定線および基準点を測定画像データに設定する。
【０１１５】
測定点および基準点に関して、駆動制御部３は、設定モードにおいて登録部６により登録された登録情報に基づいて、図７の駆動回路２７３，２７４および図５の駆動回路２５６ａ，２５６ｂを制御する。これにより、補正部１７により設定された測定点および基準点に対応する測定対象物Ｓの部分の三次元座標が座標算出部１３により算出される。ここで、駆動制御部３は、設定モードにおいて登録された三次元座標および高さに基づいて制御を行うので、座標算出部１３は、補正部１７により設定された測定点および基準点に対応する測定対象物Ｓの部分の三次元座標を効率よく算出することができる。
【０１１６】
測定線に関して、移動線設定部２１は、設定モードにおける処理と同様の手順で、補正部１７により設定された測定線に対応する線状領域を設定する。駆動制御部３は、設定された線状領域を移動するように図７の駆動回路２７３，２７４を制御する。また、駆動制御部３は、測定光の光路長と参照光の光路長との差が一定の値以下になるように図５の駆動回路２５６ａ，２５６ｂを制御する。これにより、補正部１７により設定された測定線に基づいて、測定領域Ｖ内の複数の部分の三次元座標が座標算出部１３により算出される。
【０１１７】
測定モードにおける偏向方向取得部７および検出部８の処理は、設定モードにおける偏向方向取得部７および検出部８の処理とそれぞれ同様である。測定モードにおける画像解析部９の処理は、基準画像取得部１により取得された基準画像データに代えて測定画像取得部１６により取得された測定画像データが用いられる点を除き、設定モードにおける画像解析部９の処理と同様である。測定モードにおける参照位置取得部１０、受光信号取得部１１および距離情報算出部１２の処理は、設定モードにおける参照位置取得部１０、受光信号取得部１１および距離情報算出部１２の処理とそれぞれ同様である。
【０１１８】
座標算出部１３は、検出部８により検出された偏向部２７１，２７２の偏向方向と距離情報算出部１２により算出された距離情報とに基づいて、測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を算出する。座標算出部１３は、検出部８により検出される測定光の測定画像上の照射位置を示す平面座標と距離情報算出部１２により算出される距離情報とに基づいて測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を算出してもよい。測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、高さ方向の座標Ｚｂと、高さ方向に直交する平面内における平面座標（Ｘｂ，Ｙｂ）とからなる。
【０１１９】
測定モードにおける判定部１４の処理は、登録部６により登録された測定点に代えて補正部１７により設定された測定点を用いる点、および三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に代えて三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を用いる点を除き、設定モードにおける判定部１４の処理と同様である。これにより、座標算出部１３は、補正部１７により設定された基準点に対応する座標を算出する。
【０１２０】
基準面取得部４は、座標算出部１３により算出された基準点に対応する座標に基づいて基準面を取得する。高さ算出部１５は、座標算出部１３により算出された三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）に基づいて、基準面取得部４により取得された基準面を基準とする測定対象物Ｓの部分の高さを算出する。
【０１２１】
測定線に関して、高さ抽出部２２は、登録部６により登録された登録情報の高さ対象範囲に基づいて、高さ算出部１５による複数の高さの算出結果から高さ対象範囲内の算出結果を測定結果として抽出する。高さ表示制御部２４は、高さ抽出部２２により抽出された測定結果を表示部３４０に表示させる。
【０１２２】
測定点に関して、検査部１８は、高さ算出部１５により算出された測定対象物Ｓの部分の高さと登録部６に登録された許容値とに基づいて測定対象物Ｓを検査する。具体的には、算出された高さが設計値を基準とする公差の範囲内である場合には、検査部１８は、測定対象物Ｓは良品であると判定する。一方、算出された高さが設計値を基準とする公差の範囲外である場合には、検査部１８は、測定対象物Ｓは不良品であると判定する。
【０１２３】
報告書作成部１９は、検査部１８による検査結果と測定画像取得部１６により取得された測定画像に基づいて報告書を作成する。これにより、測定作業者は報告書を用いて測定対象物Ｓについての高さの測定値または検査結果を測定管理者または他の使用者に容易に報告することができる。報告書は、予め決定された記載様式に従って作成される。図１１は、報告書作成部１９により作成される報告書の一例を示す図である。
【０１２４】
図１１の記載様式においては、報告書４２０は、名称表示欄４２１、画像表示欄４２２、状況表示欄４２３、結果表示欄４２４および保証表示欄４２５を含む。名称表示欄４２１には、報告書４２０の名称（図１１の例では「検査成績書」）が表示される。画像表示欄４２２には、検査対象の測定画像が表示される。状況表示欄４２３には、検査対象の名称、検査対象の識別番号、測定作業者の氏名および検査日時等が表示される。
【０１２５】
結果表示欄４２４には、検査対象についての検査結果が表示される。具体的には、結果表示欄４２４には、検査対象に設定された種々の検査項目の名称、測定値および判定結果が、設計値および公差と対応付けられた状態で一覧表の形式で表示される。保証表示欄４２５は、署名または押印されるための空欄である。測定作業者および測定管理者は、保証表示欄４２５に署名または押印することにより検査結果を保証することができる。
【０１２６】
報告書作成部１９は、検査部１８により良品と判定された測定対象物Ｓについてのみ報告書４２０を作成してもよい。このような報告書４２０は、検査対象の製品を顧客に納品する際に、製品の品質を保証するために納品書に添付される。また、報告書作成部１９は、検査部１８により不良品と判定された測定対象物Ｓについてのみ報告書４２０を作成してもよい。このような報告書４２０は、検査対象の製品が不良品であると判定された原因を解析するために自社で用いられる。
【０１２７】
本実施の形態においては、報告書４２０の結果表示欄４２４に測定対象物Ｓの部分の高さの測定値と当該部分について設定された検査項目の判定結果とが対応付けられた状態で表示されるが、本発明はこれに限定されない。報告書４２０の結果表示欄４２４に高さの測定値および検査項目の判定結果のいずれか一方が表示され、他方が表示されなくてもよい。
【０１２８】
（ｅ）ハイトゲージモード
使用者は、所望の測定対象物Ｓを図２の光学定盤１１１上に載置し、図３の撮像部２２０により測定対象物Ｓを撮像する。基準画像取得部１は、撮像部２２０により生成される画像データを取得し、取得された画像データに基づく基準画像を図１の表示部３４０に表示させる。使用者は、表示部３４０に表示された基準画像上において、測定すべき部分を測定点として指定する。
【０１２９】
位置取得部２は、基準画像取得部１により取得された基準画像上における測定点の指定を受け付け、受け付けられた測定点の位置（上記の平面座標（Ｕａ，Ｖａ））を取得する。また、位置取得部２は、基準画像を用いて基準点の指定を受け付け、受け付けられた基準点の位置を取得する。位置取得部２は、測定点を複数受け付けることも可能であり、基準点を複数受け付けることも可能である。
【０１３０】
駆動制御部３は、図１の記憶部３２０に記憶された位置変換情報と位置取得部２により取得された位置とに基づいて、図７の駆動回路２７３，２７４および図５の駆動回路２５６ａ，２５６ｂを制御する。これにより、測定点および基準点に対応する測定対象物Ｓの部分に測定光が照射されるとともに、参照光の光路長が調整される。
【０１３１】
上記の駆動制御部３の動作により、測定点および基準点に対応する測定対象物Ｓの部分の座標が座標算出部１３により算出される。基準面取得部４は、位置取得部２により取得された基準点に対応して座標算出部１３により算出された座標に基づいて基準面を取得する。
【０１３２】
ハイトゲージモードにおける偏向方向取得部７、検出部８、画像解析部９、参照位置取得部１０、受光信号取得部１１および距離情報算出部１２の処理は、設定モードにおいて測定点および基準点が指定される場合の偏向方向取得部７、検出部８、画像解析部９、参照位置取得部１０、受光信号取得部１１および距離情報算出部１２の処理とそれぞれ同様である。
【０１３３】
座標算出部１３は、検出部８により検出された偏向部２７１，２７２の偏向方向または測定光の照射位置と距離情報算出部１２により算出された距離情報に基づいて、測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を算出する。座標算出部１３は、検出部８により検出される測定光の基準画像上の照射位置を示す平面座標と距離情報算出部１２により算出される距離情報とに基づいて測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を算出してもよい。ハイトゲージモードにおける判定部１４および高さ算出部１５の処理は、設定モードにおいて測定点および基準点が指定される場合の判定部１４および高さ算出部１５の処理とそれぞれ同様である。
【０１３４】
（８）制御系の全体的な動作フロー
図１２〜図１５は、図１の光走査高さ測定装置４００において実行される光走査高さ測定処理の一例を示すフローチャートである。以下に示す一連の処理は、光走査高さ測定装置４００の電源がオン状態にあるときに、制御部３１０および制御基板２１０により一定周期で実行される。なお、光走査高さ測定処理には、後述する指定測定処理、実測定処理および交差測定処理が含まれる。以下の説明では、光走査高さ測定処理のうち指定測定処理および実測定処理が制御基板２１０により実行され、交差測定処理が制御基板２１０および制御部３１０により実行され、光走査高さ測定処理のうち他の処理が制御部３１０により実行されるが、本発明はこれに限定されない。例えば光走査高さ測定処理の全ての処理が制御基板２１０または制御部３１０により実行されてもよい。
【０１３５】
初期状態においては、図２の光学定盤１１１上に測定対象物Ｓが載置された状態で、光走査高さ測定装置４００の電源がオンされているものとする。このとき、図１の表示部３４０には、図８の選択画面３４１が表示される。
【０１３６】
光走査高さ測定処理が開始されると、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作により設定モードが選択されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。より具体的には、制御部３１０は、使用者により図８の設定ボタン３４１ａが操作されたか否かを判定する。
【０１３７】
制御部３１０は、設定モードが選択されない場合、後述する図１５のステップＳ２０１の処理に進む。一方、制御部３１０は、設定モードが選択された場合、図１の表示部３４０に後述する図２９の設定画面３５０を表示させる（ステップＳ１０２）。設定画面３５０においては、撮像部２２０により一定周期で取得される図２の測定領域Ｖの基準画像がリアルタイムに表示される。
【０１３８】
本実施の形態に係る光走査高さ測定装置４００においては、図１０の補正部１７の補正機能を実現するために、設定モードにおいてパターン画像およびサーチ領域を設定しておく必要がある。パターン画像は、使用者により指定された時点で表示される基準画像の全領域のうち少なくとも測定対象物Ｓを含む部分の画像を意味する。また、サーチ領域は、設定モードでパターン画像が設定された後に、測定モードにおいて測定画像内でパターン画像に類似する部分をサーチする範囲（撮像部２２０の撮像視野内の範囲）を意味する。
【０１３９】
そこで、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作によりサーチ領域の指定があったか否かを判定する（ステップＳ１０３）。制御部３１０は、サーチ領域の指定がない場合、後述するステップＳ１０５の処理に進む。一方、制御部３１０は、サーチ領域の指定がある場合、指定されたサーチ領域の情報を記憶部３２０に記憶することにより設定する（ステップＳ１０４）。
【０１４０】
次に、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作によりパターン画像の指定があったか否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御部３１０は、パターン画像の指定がない場合、後述するステップＳ１０７の処理に進む。一方、制御部３１０は、パターン画像の指定がある場合、指定されたパターン画像の情報を記憶部３２０に記憶することにより設定する（ステップＳ１０６）。なお、パターン画像の情報には、基準画像における当該パターン画像の位置を示す情報も含まれる。使用者によるパターン画像およびサーチ領域の具体的な設定例については後述する。
【０１４１】
次に、制御部３１０は、ステップＳ１０４，Ｓ１０６の処理により、サーチ領域およびパターン画像が設定されたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。制御部３１０は、サーチ領域およびパターン画像のうち少なくとも一方が設定されていない場合、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、制御部３１０は、サーチ領域およびパターン画像が設定されている場合、基準面の設定指令が受け付けられたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【０１４２】
制御部３１０は、ステップＳ１０８で基準面の設定を受け付けた場合、使用者の操作部３３０の操作により表示部３４０に表示される基準画像上で基準点として点の指定を受けたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。制御部３１０は、点の指定を受けない場合、後続のステップＳ１１１の処理に進む。一方、制御部３１０は、点の指定を受けた場合、制御基板２１０に、指定測定処理を指令するとともに、画像上で指定された点により特定される平面座標（Ｕａ，Ｖａ）を与える（図９（ａ）参照）。それにより、制御基板２１０は、指定測定処理を行うとともに（ステップＳ１１０）、指定測定処理により特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を制御部３１０に与える。指定測定処理の詳細は後述する。
【０１４３】
その後、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作により基準点としての点の指定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。制御部３１０は、点の指定が完了していない場合、ステップＳ１０９の処理に戻る。一方、制御部３１０は、点の指定が完了した場合、ステップＳ１１０の指定測定処理で取得された１または複数の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に基づいて基準面を設定する（ステップＳ１１２）。本例では、１または複数の基準点に対応する座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に基づいて基準面の座標を示す情報、例えば、各基準点に対応する平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）または各基準点に対応する座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が記憶部３２０に記憶される。
【０１４４】
ここで、基準面の座標を示す情報は、基準面を決定するための基準面拘束条件を含んでもよい。基準面拘束条件には、例えば、基準面が載置面に平行であること、または基準面が予め記憶された他の面に平行であること等の条件が含まれる。基準面が載置面に平行であるという基準面拘束条件の場合、１つの基準点に対する座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）が指定されると、Ｚ＝Ｚｂで表される平面が基準面として取得されることとなる。
【０１４５】
制御部３１０は、上記のステップＳ１１２の処理後あるいはステップＳ１０８で基準面の設定指令を受け付けていない場合、測定点の設定指令が受け付けられたか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【０１４６】
制御部３１０は、測定点の設定指令を受け付けていない場合、測定線の設定指令が受け付けられたか否かを判定する（ステップＳ１２１）。制御部３１０は、ステップＳ１２１において、さらに測定線の設定指令を受け付けていない場合には、測定対象物Ｓの測定に関する他の情報の設定指令が受け付けられたか否かを判定する（ステップＳ１３０）。測定に関する他の情報には、例えば、上記の許容値、測定モード時に測定画像上に表示させるべき指標およびコメント等の情報が挙げられる。
【０１４７】
制御部３１０は、ステップＳ１３０で測定に関する他の情報の設定指令を受け付けた場合、使用者の操作部３３０の操作による当該設定に関する情報を取得し、記憶部３２０に記憶する（ステップＳ１３１）。その後、制御部３１０は、後述するステップＳ１２６の処理に進む。一方、制御部３１０は、ステップＳ１３０で測定に関する他の情報の設定指令を受け付けていない場合には、ステップＳ１３１の処理を行うことなくステップＳ１２６の処理に進む。
【０１４８】
制御部３１０は、ステップＳ１２１において、測定線の設定指令を受け付けた場合、制御基板２１０とともに交差測定処理を行う（ステップＳ１４０）。交差測定処理においては、表示部３４０の基準画像上で使用者により指定される測定線に基づいて、測定対象物Ｓの１または複数の部分の高さが算出され、記憶部３２０に記憶される。また、算出結果が表示部３４０に表示される。交差測定処理の詳細は後述する。
【０１４９】
交差測定処理の終了後、制御部３１０は、当該交差測定処理において設定された基準画面上の測定線の位置を示す情報を記憶部３２０に記憶することにより測定線の設定を行う（ステップＳ１４１）。その後、制御部３１０は、後述するステップＳ１２６の処理に進む。
【０１５０】
制御部３１０は、ステップＳ１２０において、測定点の設定指令を受け付けた場合、使用者の操作部３３０の操作により表示部３４０に表示される基準画像上で測定点として点の指定を受けたか否かを判定する（ステップＳ１２２）。制御部３１０は、点の指定を受けない場合、後続のステップＳ１２４の処理に進む。一方、制御部３１０は、点の指定を受けた場合、上記のステップＳ１１０と同様に、制御基板２１０に、指定測定処理を指令するとともに、画像上で指定された点により特定される平面座標（Ｕａ，Ｖａ）を与える。それにより、制御基板２１０は、指定測定処理を行うとともに（ステップＳ１２３）、指定測定処理により特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を制御部３１０に与える。
【０１５１】
その後、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作により測定点としての点の指定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。制御部３１０は、点の指定が完了していない場合、ステップＳ１２２の処理に戻る。
【０１５２】
一方、制御部３１０は、点の指定が完了した場合、ステップＳ１２３の指定測定処理で取得された１または複数の測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を記憶部３２０に記憶することにより測定点の設定を行う（ステップＳ１２５）。
【０１５３】
上記のステップＳ１２５，Ｓ１３１，Ｓ１４１のいずれかの処理後、制御部３１０は、設定の完了が指令されたか、または新たな設定が指令されたかを判定する（ステップＳ１２６）。制御部３１０は、新たな設定が指令された場合、すなわち設定の完了が指令されない場合、ステップＳ１０８の処理に戻る。
【０１５４】
一方、制御部３１０は、設定の完了が指令された場合、上記のステップＳ１０３〜Ｓ１１２，Ｓ１２０〜Ｓ１２５，Ｓ１３０，Ｓ１３１，Ｓ１４０，Ｓ１４１のいずれかにおいて設定された情報を互いに関連付けて登録情報として登録する（ステップＳ１２７）。その後、光走査高さ測定処理が設定モードで終了する。登録される登録情報のファイルは、使用者により特定のファイル名が付された上で記憶部３２０に保存される。このとき、ステップＳ１０３〜Ｓ１１２，Ｓ１２０〜Ｓ１２５，Ｓ１３０，Ｓ１３１，Ｓ１４０，Ｓ１４１のいずれかにおいて、設定のために一時的に記憶部３２０に記憶された情報が消去されてもよい。
【０１５５】
ここで、ステップＳ１２７において、制御部３１０は、上記のステップＳ１１２の処理により基準面が設定されている場合、基準面と特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とに基づいて測定点の高さを算出し、算出結果を登録情報に含める。なお、上記のステップＳ１２５の時点で基準面が既に設定されている場合、ステップＳ１２５において、設定された基準面と特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とに基づいて測定点の高さが算出されてもよい。この場合、算出結果が測定点の高さとして設定画面３５０（図３５）に表示されてもよい。
【０１５６】
また、ステップＳ１２７において、制御部３１０は、測定線の位置の情報を登録する場合に、当該測定線についてステップＳ１４０の交差測定処理で算出された測定対象物Ｓの１または複数の部分の高さを登録情報にさらに含めてもよい。
【０１５７】
上記のステップＳ１０１において、設定モードが選択されない場合、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作により測定モードが選択されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。より具体的には、制御部３１０は、使用者により図８の測定ボタン３４１ｂが操作されたか否かを判定する。制御部３１０は、測定モードが選択された場合、図１の表示部３４０に後述する図３９の測定画面３６０を表示させる（ステップＳ２０２）。測定画面３６０においては、撮像部２２０により一定周期で取得される図２の測定領域Ｖの測定画像がリアルタイムに表示される。
【０１５８】
次に、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作により登録情報のファイルが指定されたか否かを判定する（ステップＳ２０３）。具体的には、使用者により登録情報のファイル名の指定があったか否かを判定する。制御部３１０は、ファイルの指定がない場合、ファイルの指定を受けるまで待機状態となる。一方、制御部３１０は、ファイルの指定を受けると、指定された登録情報のファイルを記憶部３２０から読み込む（ステップＳ２０４）。なお、制御部３１０は、指定された登録情報のファイルが記憶部３２０に記憶されていない場合、指定されたファイルが存在しないことを示す情報を表示部３４０に表示してもよい。
【０１５９】
次に、制御部３１０は、読み込んだ登録情報から登録されたパターン画像の情報を取得し、取得したパターン画像を表示部３４０に表示される測定画像上に重畳表示する（ステップＳ２０５）。このとき、制御部３１０は、パターン画像に加えてサーチ領域も取得する。なお、上記のように、パターン画像の情報には、基準画像における当該パターン画像の位置を示す情報も含まれる。そのため、パターン画像は、設定モードで設定された位置と同じ位置で測定画像上に重畳表示される。
【０１６０】
ここで、パターン画像は半透明で表示されてもよい。この場合、使用者は、現在撮像されている測定対象物Ｓの測定画像と設定モード時に取得された測定対象物Ｓの基準画像とを容易に比較することができる。その上で、使用者は、光学定盤１１１上の測定対象物Ｓの位置決め作業を行うことができる。
【０１６１】
次に、制御部３１０は、パターン画像と測定画像との対比を行う（ステップＳ２０６）。具体的には、制御部３１０は、パターン画像における測定対象物Ｓのエッジを基準エッジとして抽出するとともに、取得されたサーチ領域内で基準エッジに対応する形状のエッジが存在しないか否かをサーチする。
【０１６２】
この場合、測定画像における測定対象物Ｓのエッジ部分が、最も基準エッジに類似すると考えられる。そこで、制御部３１０は、基準エッジに最も類似する測定画像の部分が検出されると、検出された部分が画像上で基準エッジからどれだけずれているのかを算出するとともに、検出された部分が画像上で基準エッジからどれだけ回転しているのかを算出する（ステップＳ２０７）。
【０１６３】
次に、制御部３１０は、読み込んだ登録情報から登録された測定点、測定線および基準点の情報を取得し、取得された測定点、測定線および基準点の情報を算出されたずれ量および回転量に基づいて補正する（ステップＳ２０８）。これらのステップＳ２０６〜Ｓ２０８の処理が、図１０の補正部１７の機能に相当する。この構成によれば、補正画像における測定対象物がパターン画像における測定対象物に対して変位または回転している場合でも、測定点、測定線および基準点を高い精度で容易に特定し、補正することができる。
【０１６４】
次に、制御部３１０は、登録情報に測定点の情報が含まれる場合に、制御基板２１０に、補正された測定点ごとに実測定処理を指令するとともに、補正された測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を与える（図９（ｂ）参照）。それにより、制御基板２１０は、実測定処理を行うとともに（ステップＳ２０９）、実測定処理により特定された座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を制御部３１０に与える。実測定処理の詳細は後述する。
【０１６５】
次に、制御部３１０は、登録された基準面の情報を取得し、基準面と取得された座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）とに基づいて測定点の高さを算出し、算出結果を測定結果として記憶部３２０に記憶する。また、登録された他の情報に応じた各種処理を行う（ステップＳ２１０）。登録された他の情報に応じた各種処理として、例えば読み込んだ登録情報に許容値が含まれる場合には、高さの算出結果が許容値で設定される公差の範囲内であるか否かを判定する検査処理があってもよい。その後、光走査高さ測定処理が測定モードで終了する。
【０１６６】
また、制御部３１０および制御基板２１０は、登録情報に測定線の情報が含まれる場合に、補正された測定線に基づいて後述する交差測定処理を行う（ステップＳ２１１）。それにより、測定対象物Ｓの１または複数の部分の高さが算出され、記憶部３２０に記憶される。また、測定結果が表示部３４０に表示される。このとき、ステップＳ２１０の処理と同様に、登録された他の情報に応じた各種処理が行われてもよい。
【０１６７】
なお、登録情報に測定点の情報が含まれない場合には、上記のステップＳ２０９，Ｓ２１０の処理は行われない。一方、登録情報に測定線の情報が含まれない場合には、上記のステップＳ２１１の処理は行われない。
【０１６８】
上記のステップＳ２０１において、測定モードが選択されない場合、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作によりハイトゲージモードが選択されたか否かを判定する（ステップＳ２２１）。より具体的には、制御部３１０は、使用者により図８のハイトゲージボタン３４１ｃが操作されたか否かを判定する。制御部３１０は、ハイトゲージモードが選択されない場合、後述するステップＳ１０１の処理に戻る。
【０１６９】
一方、制御部３１０は、ハイトゲージモードが選択された場合、図１の表示部３４０に後述する図３０の設定画面３５０を表示させる（ステップＳ２２２）。その後、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作に基づいて基準面の設定を行う（ステップＳ２２３）。この設定処理は、上記のステップＳ１０９〜Ｓ１１２の処理と同じである。
【０１７０】
その後、制御部３１０は、点の指定を受けた場合、制御基板２１０に、指定測定処理を指令するとともに、画像上で指定された点により特定される平面座標（Ｕａ，Ｖａ）を与える（図９（ｃ）参照）。それにより、制御基板２１０は、指定測定処理を行う（ステップＳ２２４）。また、制御基板２１０は、指定測定処理により特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を指定された測定点に対応する座標として取得し、制御部３１０に与える（ステップＳ２２５）。
【０１７１】
次に、制御部３１０は、設定された基準面の情報を取得し、基準面と取得された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とに基づいて測定対象物Ｓ上で測定光が照射される部分の高さを算出し、算出結果を測定結果として表示部３４０に表示する。例えば、制御部３１０は、基準面が平面である場合、取得された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を通る基準面の垂線を引いたときの基準面から座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）までの垂線の長さを高さとして算出し、算出結果を測定結果として表示部３４０に表示する。また、制御部３１０は、撮像部２２０により取得される画像上の測定光の照射位置を示す平面座標または画像上で指定された点により特定される平面座標に、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さを算出できたことを示す緑色の「＋」印を表示部３４０に表示する（ステップＳ２２６）。
【０１７２】
続いて、制御部３１０は、使用者の操作部３３０の操作により追加の測定点が指定されたか否かを判定する（ステップＳ２２７）。追加の点が指定された場合、制御部３１０は、ステップＳ２２４の処理に戻る。これにより、追加の測定点が指定されなくなるまでステップＳ２２４〜Ｓ２２７の処理が繰り返される。追加の点が指定されない場合、光走査高さ測定処理がハイトゲージモードで終了する。
【０１７３】
上記のハイトゲージモードによれば、使用者は、画像上で点を指定することにより、基準点および基準面を指定することができる。また、使用者は、測定点を画面上で指定することにより、高さの測定結果を取得することができる。さらに、使用者は、複数の測定点を指定することにより、引き続き基準面を維持したまま測定を継続することができる。
【０１７４】
（９）指定測定処理の一例
図１６および図１７は、制御基板２１０による指定測定処理の一例を示すフローチャートである。図１８および図１９は、図１６および図１７の指定測定処理を説明するための説明図である。図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）および図１９（ａ），（ｂ）の各々では、左側に光学定盤１１１上に載置される測定対象物Ｓと撮像部２２０および走査部２７０との位置関係が側面図で示されるとともに、右側に撮像部２２０の撮像により表示部３４０に表示される画像が示される。表示部３４０に表示される画像には、測定対象物Ｓの画像ＳＩが含まれる。以下の説明では、表示部３４０に表示される画像上の平面座標を画面座標と呼ぶ。
【０１７５】
制御基板２１０は、制御部３１０から指定測定処理の指令を受けることにより、指定測定処理を開始する。そこで、制御基板２１０は、制御部３１０から指令とともに与えられる画面座標（Ｕａ，Ｖａ）を取得する（ステップＳ３０１）。
【０１７６】
図１８（ａ）の右側においては、表示部３４０に表示される画像上に画面座標（Ｕａ，Ｖａ）が示される。また、図１８（ａ）の左側においては、画面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する測定対象物Ｓの部分が点Ｐ０で示される。
【０１７７】
ステップＳ３０１において、画面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する点Ｐ０の座標のうちＺ軸の成分（高さ方向の成分）は不明である。そこで、制御基板２１０は、使用者により指定された点Ｐ０のＺ軸の成分を「Ｚａ」と仮定する（ステップＳ３０２）。この場合、図１８（ｂ）に示すように、仮定されるＺ軸の成分は、実際に指定された点Ｐ０のＺ軸の成分に一致するとは限らない。
【０１７８】
次に、制御基板２１０は、上記の座標変換情報に基づいてＺ軸の成分が仮定された「Ｚａ」であるときの画面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する平面座標（Ｘａ，Ｙａ）を算出する（ステップＳ３０３）。それにより、図１８（ｂ）に示すように、画面座標（Ｕａ，Ｖａ）および仮定されたＺ軸の成分に対応する仮想点Ｐ１の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）が得られる。なお、本例では、「Ｚａ」は図２の測定領域Ｖ内のＺ方向における中間位置とする。
【０１７９】
次に、制御基板２１０は、ステップＳ３０３の処理により得られる座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）および位置変換情報に基づいて図５の可動部２５２ａ，２５２ｂの位置および図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度を調整して測定光を照射する（ステップＳ３０４）。
【０１８０】
この場合、ステップＳ３０２で仮定されるＺ軸の成分が実際に指定された点Ｐ０のＺ軸の成分から大きくずれていると、図１８（ｃ）の左側の側面図に示すように、測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置が実際に指定された点Ｐ０から大きくずれる。そこで、以降の処理が行われる。
【０１８１】
ステップＳ３０４の処理により、撮像部２２０により取得される画像上には、走査部２７０から測定対象物Ｓに照射される測定光の照射部分（光スポット）が現れる。この場合、測定光の照射部分の画面座標は画像処理等を用いて容易に検出することができる。図１８（ｃ）の右側の図では、表示部３４０に表示される画像上に現れる測定光の照射部分（光スポット）が丸印で示される。
【０１８２】
制御基板２１０は、ステップＳ３０４の処理後、撮像部２２０により取得される画像上で測定光の照射位置を示す平面座標を画面座標（Ｕｃ，Ｖｃ）として検出するとともに、図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度から測定光の偏向方向を検出する（ステップＳ３０５）。
【０１８３】
次に、制御基板２１０は、検出された画面座標（Ｕｃ，Ｖｃ）および偏向方向に基づいて測定対象物Ｓまたは光学定盤１１１上の測定光の照射位置Ｐ２の座標を座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とする（ステップＳ３０６）。
【０１８４】
ここで、図１８（ｃ）に示すように、照射位置Ｐ２が点Ｐ０からずれていると、画面座標（Ｕｃ，Ｖｃ）も画面座標（Ｕａ，Ｖａ）からずれる。そこで、制御基板２１０は、画面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対する検出された画面座標（Ｕｃ，Ｖｃ）の誤差（Ｕａ−Ｕｃ，Ｖａ−Ｖｃ）を算出するとともに、算出された誤差が予め定められた判定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。このとき用いられる判定範囲は、使用者により設定可能であってもよいし、光走査高さ測定装置４００の工場出荷時に予め設定されていてもよい。
【０１８５】
ステップＳ３０７において、誤差（Ｕａ−Ｕｃ，Ｖａ−Ｖｃ）が予め定められた判定範囲内である場合、制御基板２１０は、直前のステップＳ３０６で定められた座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を使用者により指定された座標として特定し（ステップＳ３０８）、指定測定処理を終了する。その後、制御基板２１０は、特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を制御部３１０に与える。
【０１８６】
ステップＳ３０７において、誤差（Ｕａ−Ｕｃ，Ｖａ−Ｖｃ）が予め定められた判定範囲外である場合、制御基板２１０は、上記の誤差（Ｕａ−Ｕｃ，Ｖａ−Ｖｃ）に基づいて測定光の偏向方向を調整する（ステップＳ３０９）。具体的には、例えばＸ軸およびＹ軸に対応する画面座標上の誤差と反射部２７１ｂ，２７２ｂの調整すべき角度との関係を誤差対応関係として予め記憶部３２０に記憶させておく。その上で、制御基板２１０は、図１９（ａ）に白抜きの矢印で示すように、算出された誤差（Ｕａ−Ｕｃ，Ｖａ−Ｖｃ）と誤差対応関係とに基づいて測定光の偏向方向を微調整する。
【０１８７】
その後、制御基板２１０は、ステップＳ３０５の処理に戻る。それにより、測定光の偏向方向が微調整された上で再度ステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理が行われる。その結果、最終的に、図１９（ｂ）に示すように、誤差（Ｕａ−Ｕｃ，Ｖａ−Ｖｃ）が判定範囲内となることにより、使用者により指定された測定点に対応する座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が特定される。
【０１８８】
本例では、照射位置Ｐ２の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）の座標がステップＳ３０６の処理により算出されるが、本発明はこれに限定されない。照射位置Ｐ２の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）は、後述する図２０および図２１の指定測定処理におけるステップＳ４０５，Ｓ４０６の処理により算出されてもよい。
【０１８９】
（１０）指定測定処理の他の例
図２０および図２１は、制御基板２１０による指定測定処理の他の例を示すフローチャートである。図２２は、図２０および図２１の指定測定処理を説明するための説明図である。図２２（ａ），（ｂ）の各々では、左側に光学定盤１１１上に載置される測定対象物Ｓと撮像部２２０および走査部２７０との位置関係が側面図で示されるとともに、右側に撮像部２２０の撮像により表示部３４０に表示される画像が示される。
【０１９０】
指定測定処理が開始されると、制御基板２１０は、制御部３１０から指令とともに与えられる画面座標（Ｕａ，Ｖａ）を取得する（ステップＳ４０１）。続いて、制御基板２１０は、上記のステップＳ３０２の処理と同様に、使用者により指定された点Ｐ０のＺ軸の成分を「Ｚａ」と仮定する（ステップＳ４０２）。この場合、図１８（ｂ）の例と同様に、仮定されるＺ軸の成分は、実際に指定された点Ｐ０のＺ軸の成分に一致するとは限らない。
【０１９１】
次に、制御基板２１０は、上記のステップＳ３０３の処理と同様に、Ｚ軸の成分が仮定された「Ｚａ」であるときの画面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する平面座標（Ｘａ，Ｙａ）を算出する（ステップＳ４０３）。また、制御基板２１０は、上記のステップＳ３０４の処理と同様に、ステップＳ４０３の処理により得られる仮想点Ｐ１の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）および位置変換情報に基づいて図５の可動部２５２ａ，２５２ｂの位置および図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度を調整して測定光を照射する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４において、使用者により指定される点Ｐ０と測定対象物Ｓに照射される測定光の照射位置との関係は、上記の図１８（ｃ）の状態と同じである。その後、測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置が実際に指定された点Ｐ０に一致するかまたは近づくように、以降の処理が行われる。
【０１９２】
まず、制御基板２１０は、図５の可動部２５２ａ，２５２ｂの位置を検出するとともに、図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度から測定光の偏向方向を検出する（ステップＳ４０５）。
【０１９３】
次に、制御基板２１０は、直前のステップＳ４０５で検出された可動部２５２ａ，２５２ｂの位置と図４の受光部２３２ｄにより取得される受光信号とに基づいて測定光の出射位置と測定対象物Ｓにおける測定光の照射位置との間の距離を算出する。また、制御基板２１０は、算出された距離および直前のステップＳ４０５で検出された測定光の偏向方向に基づいて測定対象物Ｓまたは光学定盤１１１上の測定光の照射位置Ｐ２の座標を座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とする（ステップＳ４０６）。
【０１９４】
上記のステップＳ４０６の処理により、測定光の照射位置Ｐ２のＺ軸の成分「Ｚｃ」は、使用者により指定された点Ｐ０のＺ軸の成分に一致するかまたは近い値であると推定される。そこで、制御基板２１０は、座標変換情報に基づいてＺ軸の成分が仮定された「Ｚｃ」であるときの画面座標（Ｕａ，Ｖａ）に対応する平面座標（Ｘａ’，Ｙａ’）を算出する（ステップＳ４０７）。それにより、図２２（ａ）に示すように、画面座標（Ｕａ，Ｖａ）および仮定されたＺ軸の成分に対応する仮想点Ｐ３の座標（Ｘａ’，Ｙａ’，Ｚｃ）が得られる。
【０１９５】
次に、制御基板２１０は、仮想点Ｐ３の平面座標（Ｘａ’，Ｙａ’）に対する照射位置Ｐ２の平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）の誤差（Ｘａ’−Ｘｃ，Ｙａ’−Ｙｃ）を算出するとともに、算出された誤差が予め定められた判定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ４０８）。このとき用いられる判定範囲は、使用者により設定可能であってもよいし、光走査高さ測定装置４００の工場出荷時に予め設定されていてもよい。
【０１９６】
ステップＳ４０８において、誤差（Ｘａ’−Ｘｃ，Ｙａ’−Ｙｃ）が予め定められた判定範囲内である場合、制御基板２１０は、直前のステップＳ４０６で定められた照射位置Ｐ２の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を使用者により指定された座標として特定し（ステップＳ４０９）、指定測定処理を終了する。その後、制御基板２１０は、特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を制御部３１０に与える。
【０１９７】
ステップＳ４０８において、誤差（Ｘａ’−Ｘｃ，Ｙａ’−Ｙｃ）が予め定められた判定範囲外である場合、制御基板２１０は、直前のステップＳ４０７で得られた仮想点Ｐ３の座標（Ｘａ’，Ｙａ’，Ｚｃ）を上記のステップＳ４０４で測定光の照射対象となる座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）とする（ステップＳ４１０）。その後、制御基板２１０は、上記のステップＳ４０４の処理に戻る。
【０１９８】
それにより、測定光の偏向方向が変更された上で再度ステップＳ４０４〜Ｓ４０８の処理が行われる。その結果、最終的に、図２２（ｂ）に示すように、誤差（Ｘａ’−Ｘｃ，Ｙａ’−Ｙｃ）が判定範囲内となることにより、使用者により指定された測定点に対応する座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が特定される。
【０１９９】
本例では、照射位置Ｐ２の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）の座標がステップＳ４０５，Ｓ４０６の処理により算出されるが、本発明はこれに限定されない。照射位置Ｐ２の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）の座標は、図１６および図１７の指定測定処理におけるステップＳ３０６の処理により算出されてもよい。
【０２００】
（１１）実測定処理
制御基板２１０は、制御部３１０から実測定処理の指令を受けることにより、実測定処理を開始する。実測定処理が開始されると、制御基板２１０は、まず制御部３１０から指令とともに与えられる測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を取得する。
【０２０１】
ここで、設定モードで設定された測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）と位置変換情報とに基づいて測定光を照射しても、測定モードで測定される測定対象物Ｓの形状によっては、測定対象物Ｓ上の測定光の照射位置の平面座標が測定点の座標から大きくずれる場合がある。
【０２０２】
例えば、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分のＺ軸の成分が「Ｚｃ」から大きくずれていると、測定光の照射位置の平面座標も設定された測定点の平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）から大きくずれる。そこで、実測定処理では、測定光の照射位置の平面座標が測定点の平面座標（Ｘｃ，Ｙｃ）から一定の範囲内に収まるように調整される。
【０２０３】
具体的には、制御基板２１０は、例えば取得された測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に対応する画面座標を（Ｕａ，Ｖａ）とした上で、取得された測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を図１６のステップＳ３０３の処理で得られる仮想点Ｐ１の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）とする。次に、制御基板２１０は、図１６および図１７のステップＳ３０４〜Ｓ３０８の処理を行う。続いて、制御基板２１０は、ステップＳ３０８の処理で特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を取得された測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）として、制御部３１０に与える。それにより、実測定処理が終了する。なお、制御基板２１０は、図４の受光部２３２ｄから出力される受光信号、図５の可動部２５２ａ，２５２ｂの位置、および図１の撮像部２２０により取得される画像上の測定光の照射位置を示す平面座標に基づいて、測定対象物Ｓ上で測定光が照射される部分の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を算出してもよい。
【０２０４】
あるいは、制御基板２１０は、以下のように実測定処理を実行してもよい。制御基板２１０は、例えば取得された測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に対応する画面座標を（Ｕａ，Ｖａ）とした上で、取得された測定点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を図２０のステップＳ４０３の処理で得られる仮想点Ｐ１の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）とする。次に、制御基板２１０は、図２０および図２１のステップＳ４０４〜Ｓ４０９の処理を行う。続いて、制御基板２１０は、ステップＳ４０８の処理で特定された座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を取得された測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）として、制御部３１０に与える。または、制御基板２１０は、図４の受光部２３２ｄから出力される受光信号、図５の可動部２５２ａ，２５２ｂの位置、および図１の撮像部２２０により取得される画像上の測定光の照射位置を示す平面座標に基づいて、測定対象物Ｓ上で測定光が照射される部分の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を算出し、制御部３１０に与える。
【０２０５】
（１２）交差測定処理
図２３は、測定対象物Ｓの一例を示す外観斜視図である。図２３の測定対象物Ｓは、打抜型であり、平板形状を有する板部材ＦＢと打抜刃ＣＤとで構成される。打抜刃ＣＤは、微小な厚みを有する帯状のトムソン刃であり、矩形状に加工されている。打抜刃ＣＤの上端部に刃先が形成されている。打抜刃ＣＤの下半部は板状部材ＦＢに埋め込まれている。
【０２０６】
上記の打抜刃ＣＤは、板部材ＦＢが光学定盤１１１上に平行に載置される場合に、画像上で細い線状に表示される。そのため、測定点を正確に指定することは難しい。測定点が正確に指定されないと、打抜刃ＣＤの刃先の高さを測定することができない。
【０２０７】
このような場合に、打抜刃ＣＤの刃先の高さを容易かつ正確に測定するために測定線を用いることができる。以下、測定線を用いた交差測定処理を説明する。
【０２０８】
図２４は、制御基板２１０および制御部３１０による交差測定処理の一例を示すフローチャートである。図２５〜図２８は、図２３の交差測定処理を説明するための説明図である。
【０２０９】
交差測定処理が開始されると、制御部３１０は、図１の表示部３４０に測定対象物Ｓの画像を表示させる（ステップＳ５０１）。具体的には、制御部３１０は、撮像部２２０により一定周期で取得される図２の測定領域Ｖの基準画像または測定画像を表示部３４０にリアルタイムに表示させる。
【０２１０】
次に、制御部３１０は、画面上で決定されるべき測定線の情報が存在するか否かを判定する（ステップＳ５０２）。測定モードにおいて交差測定処理が行われる場合には、予め登録情報として読み出されかつ補正された測定線が取得されている。そこで、制御部３１０は、測定モードにおける交差測定処理時（図１５のステップＳ２１１）には、測定線の情報が存在すると判定し、後述するステップＳ５０５の処理へ進む。なお、測定線の情報には、後述する測定条件も含まれるものとする。
【０２１１】
一方、設定モードにおいて交差測定処理が行われる場合には、測定管理者により画像上で測定線が指定されない限り、測定線は決定されない。そこで、制御部３１０は、設定モードにおける交差測定処理時（図１３のステップＳ１４０）に測定線の情報が存在しないと判定する。この場合、制御部３１０は、測定管理者の操作部３３０の操作に基づいて交差測定処理に関する測定条件の設定処理を行う（ステップＳ５０３）。測定条件には、光移動線を決定するための種々のパラメータおよび高さを測定すべき範囲を示す上記の高さ対象範囲等が含まれる。測定条件の具体的な設定例については後述する。
【０２１２】
続いて、制御部３１０は、測定管理者の操作部３３０の操作に基づいて、表示部３４０に表示される基準画像上で測定線の始点および終点が指定されたか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
【０２１３】
制御部３１０は、始点および終点の指定がない場合、ステップＳ５０４の処理を繰り返す。一方、制御部３１０は、ステップＳ５０４の処理で始点および終点の指定があると、基準画像上で指定された始点および終点を結ぶ測定線を決定する（ステップＳ５０５）。あるいは、ステップＳ５０５において、制御部３１０は、予め取得されたと登録情報に基づく測定線を測定画像上で決定する。本実施の形態では、測定線は直線である。
【０２１４】
図２５に、始点および終点が指定されることにより測定線が決定された際の基準画像の一例が示される。図２５の基準画像においては、中央部に図２３の測定対象物Ｓを上方から見た画像が示される。図２５に示すように、例えば、測定管理者は、図２３の打抜刃ＣＤの一部の高さを測定したい場合に、設定モードにおいて打抜刃ＣＤの画像ＣＤＩの一部に重なるように始点ｓｐと終点ｅｐとを指定する。それにより、始点ｓｐと終点ｅｐとを結ぶ測定線ＬＡが決定される。このとき、基準画像においては、図２５に白い丸印および白い三角印で示すように、始点ｓｐおよび終点ｅｐをそれぞれ示す指標が表示されることが好ましい。また、図２５に太い点線で示すように、決定された測定線ＬＡを示す指標が表示されることが好ましい。
【０２１５】
次に、制御部３１０は、ステップＳ５０３で設定された測定条件または予め登録情報として読み出された測定条件に基づいて、ステップＳ５０４で決定された測定線の１または複数の部分に交差する光移動線を基準画像または測定画像上で決定する（ステップＳ５０６）。
【０２１６】
図２６に、光移動線が決定された際の基準画像ＲＩの一例が示される。図２６の例では、図２５の測定線ＬＡの複数の部分に交差するように、始点ｓｐから終点ｅｐにかけて一定の周期で一定の振幅を有する正弦波状の光移動線ＬＭが決定される。このとき、基準画像ＲＩにおいては、図２６に一点鎖線で示すように、決定された光移動線ＬＭを示す指標が表示されることが好ましい。
【０２１７】
次に、制御部３１０は、測定領域Ｖ内に仮想面を設定する（ステップＳ５０７）。本実施の形態では、仮想面は、水平な平面である。図２７に、仮想面の設定例が示される。図２７に太い二点鎖線で示すように、仮想面ＶＳは、例えば高さ方向（Ｚ軸方向）における測定領域Ｖの中間点を含むように設定される。
【０２１８】
なお、制御部３１０は、例えば測定管理者または測定作業者による操作部３３０の操作に基づいて水平な仮想面ＶＳの高さ方向の位置を決定してもよい。または、制御部３１０は、ステップＳ５０２の処理で設定された基準面を含む水平面を仮想面ＶＳとして設定してもよい。あるいは、制御部３１０は、指定された始点ｓｐまたは終点ｅｐを測定点として上記の指定測定処理を行うことにより、始点ｓｐまたは終点ｅｐに対応する測定領域Ｖ内の位置を含む水平面を仮想面ＶＳとして設定してもよい。
【０２１９】
次に、制御部３１０は、座標変換情報に基づいて、設定された仮想面ＶＳ上に光移動線に対応する線状領域を設定する（ステップＳ５０８）。図２８に、測定領域Ｖ内に設定される線状領域ＬＶの一例が太い一点鎖線で示される。このとき、制御部３１０は、線状領域ＬＶの位置を示す三次元座標の情報を線状領域情報として制御基板２１０に与える。
【０２２０】
続いて、制御基板２１０は、線状領域情報に基づいて図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度を調整することにより、ステップＳ５０４で指定された始点ｓｐに対応する線状領域ＬＶの始点に向けて測定光ＭＢを照射する（ステップＳ５０９）。
【０２２１】
その後、制御基板２１０は、図２８に示すように、測定光ＭＢが線状領域ＬＶを始点から終点にかけて移動するように、図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度の調整を開始する（ステップＳ５１０）。また、制御基板２１０は、図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度に基づいて、測定光ＭＢが線状領域ＬＶ上で一定距離（例えば、０．１ｍｍ程度）移動したか否かを判定する（ステップＳ５１１）。
【０２２２】
制御基板２１０は、測定光ＭＢが線状領域ＬＶ上で一定距離移動しない場合、ステップＳ５１１の処理を繰り返す。一方、制御基板２１０は、測定光ＭＢが線状領域ＬＶ上で一定距離移動した場合、図３の導光部２４０で干渉光が発生するように可動部２５２ａ，２５２ｂの位置を調整しつつ図２１のステップＳ４０５，Ｓ４０６の処理と同様の処理を行う。それにより、制御基板２１０は、現時点で測定光が照射されている位置を示す三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を算出する（ステップＳ５１２）。このとき、制御基板２１０は、算出された三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を制御部３１０に与える。
【０２２３】
なお、制御基板２１０は、測定光の基準画像ＲＩ（または測定画像）上の照射位置を示す平面座標と、図５の可動部２５２ａ，２５２ｂの位置の検出結果（測定光および参照光の光路長）とに基づいて三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を算出してもよい。
【０２２４】
制御部３１０は、制御基板２１０から三次元座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）を受けると、予め設定された基準面の情報を取得し、基準面と取得された座標（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）とに基づいて測定領域Ｖにおいて測定光が照射されている部分の高さを算出する（ステップＳ５１３）。このとき、制御部３１０は、算出結果を記憶部３２０に記憶する。
【０２２５】
次に、制御基板２１０は、線状領域情報と図７の反射部２７１ｂ，２７２ｂの角度とに基づいて測定光がステップＳ５０４で指定された終点ｅｐに対応する線状領域ＬＶの終点に到達したか否かを判定する（ステップＳ５１４）。
【０２２６】
制御基板２１０は、測定光が終点ｅｐに到達していない場合、ステップＳ５１１の処理に戻る。一方、制御基板２１０は、測定光が終点ｅｐに到達した場合、測定光の測定領域Ｖへの照射を停止する（ステップＳ５１５）。
【０２２７】
測定光の照射が停止されると、制御部３１０は、ステップＳ５１３の処理で算出された１または複数の高さの算出結果から、ステップＳ５０３の処理で設定された測定条件または予め登録情報として読み出された測定条件を満たす算出結果を測定結果として抽出する（ステップＳ５１６）。例えば、制御部３１０は、測定条件として高さ対象範囲が設定されている場合には、１または複数の高さの算出結果のうち高さ対象範囲内の算出結果のみを測定結果として抽出する。このとき、制御部３１０は、抽出された算出結果のみを測定結果として記憶部３２０に記憶させ、他の算出結果を記憶部３２０から消去する。
【０２２８】
なお、測定条件として、１または複数の高さの算出結果から一部の算出結果を抽出するための情報が設定されていない場合には、制御部３１０は、ステップＳ５１６の処理を行わなくてもよい。
【０２２９】
その後、制御部３１０は、後述する図４５に示すように、抽出された高さの算出結果を例えば基準画像ＲＩ上に重畳表示させる（ステップＳ５１７）。
【０２３０】
上記の交差測定処理によれば、基準画像ＲＩまたは測定画像において線状に表示される測定対象物Ｓの所望の部分に対して測定線ＬＡが大まかに指定される場合でも、走査部２７０から測定領域Ｖに照射される測定光ＭＢが高い確率で当該部分に照射される。それにより、測定対象物Ｓの所望の部分の高さを容易かつ正確に測定することができる。
【０２３１】
上記の交差測定処理においては、１または複数の高さの算出結果から一部の算出結果を抽出するための情報が設定されず、ステップＳ５１６の処理が行われない場合に、全ての算出結果が測定結果として表示部３４０に表示されてもよい。あるいは、全ての算出結果の最大値、平均値、中央値および最小値のいずれかが測定結果として表示部３４０に表示されてもよい。このとき、抽出された全ての算出結果が記憶部３２０に記憶された状態で保持されてもよい。
【０２３２】
（１３）設定モードおよび測定モードを用いた操作例
（ａ）測定点の設定
測定対象物Ｓについて測定点を設定する場合の操作例を説明する。図２９〜図３５は、設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置４００の操作例を説明するための図である。以下では、光走査高さ測定装置４００の使用者を測定管理者と測定作業者とに区別して説明する。
【０２３３】
まず、測定管理者は、高さ測定の基準となる測定対象物Ｓを光学定盤１１１上に位置決めし、図１の操作部３３０を用いて図８の設定ボタン３４１ａを操作する。それにより、光走査高さ測定装置４００が設定モードの動作を開始する。この場合、例えば図２９に示すように、図１の表示部３４０に設定画面３５０が表示される。設定画面３５０は、画像表示領域３５１およびボタン表示領域３５２を含む。画像表示領域３５１には、現在撮像されている測定対象物Ｓの画像が基準画像ＲＩとして表示される。図２９〜図３５の各図および後述する図３６〜図４１の各図では、画像表示領域３５１に表示される基準画像ＲＩおよび後述する測定画像ＭＩのうち測定対象物Ｓの形状を示す輪郭が太い実線で示される。
【０２３４】
設定モードの開始時点には、ボタン表示領域３５２に、サーチ領域ボタン３５２ａ、パターン画像ボタン３５２ｂおよび設定完了ボタン３５２ｃが表示される。測定管理者は、例えばサーチ領域ボタン３５２ａを操作し、画像表示領域３５１上でドラッグ操作等を行う。それにより、図２９に点線で示すようにサーチ領域ＳＲを設定する。また、測定管理者は、例えばパターン画像ボタン３５２ｂを操作し、画像表示領域３５１上でドラッグ操作等を行う。それにより、図２９に一点鎖線で示すようにパターン画像ＰＩを設定することができる。
【０２３５】
測定管理者は、サーチ領域ＳＲおよびパターン画像ＰＩの設定を行った後、設定完了ボタン３５２ｃを操作する。それにより、サーチ領域ＳＲおよびパターン画像ＰＩの設定が完了するとともに、設定画面３５０の表示態様が図３０に示すように切り替わる。具体的には、画像表示領域３５１において、設定されたサーチ領域ＳＲおよびパターン画像ＰＩを示す指標が除去される。また、ボタン表示領域３５２において、図２９のサーチ領域ボタン３５２ａおよびパターン画像ボタン３５２ｂに代えて、点指定ボタン３５２ｄおよび基準面設定ボタン３５２ｅが表示される。
【０２３６】
測定管理者は、点指定ボタン３５２ｄを操作し、画像表示領域３５１上でクリック操作等を行う。それにより、図３１に「＋」印で示すように１または複数（本例では３つ）の基準点が指定される。その後、測定管理者は、基準面設定ボタン３５２ｅを操作する。それにより、指定された１または複数の基準点を含む基準面が設定され、図３２に二点鎖線で示すように、画像表示領域３５１に設定された基準面ＲＦを示す指標が表示される。ここで、４以上の基準点が指定される場合には、４以上の全ての基準点が必ずしも基準面ＲＦに含まれる必要はない。この場合、基準面ＲＦは、例えば複数の基準点との間の距離が全体的に小さくなるように設定される。同様に、基準面を決定するための基準面拘束条件が定められている場合、例えば、基準面が載置面に平行であること、または基準面が予め記憶された他の面と平行であること等の条件が定められている場合において、２以上の基準点が指定される場合には、２以上の全ての基準点が必ずしも基準面ＲＦに含まれる必要はない。なお、基準面ＲＦは、点指定ボタン３５２ｄおよび基準面設定ボタン３５２ｅの操作が繰り返されることにより複数設定されてもよい。
【０２３７】
その後、測定管理者は、設定完了ボタン３５２ｃを操作する。それにより、基準面ＲＦの設定が完了するとともに、設定画面３５０の表示態様が図３３に示すように切り替わる。具体的には、画像表示領域３５１において、基準面ＲＦの設定に用いられた１または複数の基準点を示す指標が除去される。また、ボタン表示領域３５２において、図３２の点指定ボタン３５２ｄ、基準面設定ボタン３５２ｅおよび設定完了ボタン３５２ｃに代えて、測定点指定ボタン３５２ｐおよび測定線指定ボタン３５２ｑが表示される。
【０２３８】
そこで、測定管理者は、測定点指定ボタン３５２ｐを操作することにより、測定点の設定指令を光走査高さ測定装置４００に与えることができる。なお、測定管理者は、図３３の測定線指定ボタン３５２ｑを操作することにより、測定線の設定指令を光走査高さ測定装置４００に与えることができる。
【０２３９】
測定点の設定指令が与えられることにより、設定画面３５０の表示態様が図３４に示すように切り替わる。具体的には、ボタン表示領域３５２において、図３３の測定点指定ボタン３５２ｐが表示されなくなるとともに、測定線指定ボタン３５２ｑに加えて、点指定ボタン３５２ｄ、設定完了ボタン３５２ｃおよび許容値ボタン３５２ｇが表示される。
【０２４０】
測定管理者は、点指定ボタン３５２ｄを操作し、画像表示領域３５１上でクリック操作等を行う。それにより、図３５に「＋」印で示すように、測定点が指定される。このとき、複数の基準面ＲＦが設定されている場合、指定された測定点の基準となる基準面ＲＦとして設定された複数の基準面ＲＦの中から一の選択を受け付ける。また、指定された測定点について、上記の指定測定処理が行われ、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さを算出できたときには、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さが画像表示領域３５１上に表示される。このとき「＋」印の色を例えば緑色に変化させることにより、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さを算出できたことを示してもよい。
【０２４１】
一方、指定された測定点について、上記の指定測定処理が行われ、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さを算出できないときには、「ＦＡＩＬ」等のエラーメッセージが画像表示領域３５１上に表示されてもよい。このとき「＋」印の色を例えば赤色に変化させることにより、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さを算出できないことを示してもよい。
【０２４２】
複数の測定点が指定されている場合、測定経路情報を指定可能であってもよい。例えば、複数の測定点の指定順通りに測定経路を設定する、あるいは、測定経路が最短になるような測定経路を設定する等の情報を設定可能であってもよい。
【０２４３】
測定点の指定時に、測定管理者は、さらに許容値ボタン３５２ｇを操作することにより、測定点ごとに許容値として設計値および公差を設定することができる。
【０２４４】
その後、測定管理者は、所望の設定が全て終了すると、測定管理者は、設定完了ボタン３５２ｃを操作する。それにより、複数の測定点および許容値を含む一連の情報が互いに関連付けられて登録情報として記憶部３２０に記憶され、設定モードにおける設定操作が終了する。このとき、登録情報は、特定のファイル名が付与される。このファイル名は、測定管理者により設定可能であってもよい。
【０２４５】
なお、測定管理者は、測定点の設定後かつ設定完了ボタン３５２ｃの操作前であれば、測定線指定ボタン３５２ｑを操作することにより測定線の設定指令を光走査高さ測定装置４００に与えることができる。それにより、測定点とともに測定線の設定を行うことができる。測定線を設定する場合の操作例については後述する。
【０２４６】
図３１、図３２および図３５に示すように、基準画像ＲＩには、測定管理者により指定された基準点および測定点の位置を示す指標「＋」が重畳表示される。これにより、測定管理者は、測定対象物Ｓの基準画像ＲＩ上に重畳表示された指標を視認することにより、指定された基準点および測定点を容易に確認することができる。
【０２４７】
ここで、本発明においては、設定モードにおける基準点および測定点の設定の順は上記の例に限定されない。基準点および測定点の設定は、以下のように行われてもよい。
【０２４８】
図３６〜図３８は、設定モードにおいて測定点を設定する場合の光走査高さ測定装置４００の他の操作例を説明するための図である。本例では、サーチ領域ＳＲおよびパターン画像ＰＩの設定後、図３６に示すように、ボタン表示領域３５２に、設定完了ボタン３５２ｃ、点指定ボタン３５２ｄ、基準面設定ボタン３５２ｅ、許容値ボタン３５２ｇ、基準点設定ボタン３５２ｈ、測定点設定ボタン３５２ｉおよび測定線指定ボタン３５２ｑが表示される。
【０２４９】
この状態で、測定管理者は、点指定ボタン３５２ｄを操作し、画像表示領域３５１上でクリック操作等を行う。このとき、測定管理者は、図３６に「＋」印で示すように、基準点または測定点になりえる複数（本例では５つ）の点を指定する。
【０２５０】
次に、測定管理者は、指定した各点ごとに、基準点設定ボタン３５２ｈまたは測定点設定ボタン３５２ｉを操作することにより、当該点を基準点として用いるのか測定点として用いるのかを決定する。さらに、測定管理者は、１または複数の点を基準点として決定した後、基準面設定ボタン３５２ｅを操作する。それにより、図３７に示すように、画像表示領域３５１に点線の「＋」印で示すように１または複数（本例では３つ）の基準点が表示される。また、二点鎖線で示すように１または複数の基準点に基づく基準面が表示される。さらに、実線の「＋」印で示すように１または複数（本例では２つ）の測定点が表示される。
【０２５１】
その後、図３８に示すように、指定された測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さが画像表示領域３５１上に表示される。このとき、測定管理者は、上記の例と同様に、許容値ボタン３５２ｇを操作することにより、測定点ごとに許容値として設計値および公差を設定することができる。最後に、測定管理者は、設定完了ボタン３５２ｃを操作する。それにより、設定モードにおける設定操作が終了する。
【０２５２】
なお、本例においても、測定管理者は、図３６〜図３８に示される測定線指定ボタン３５２ｑを操作することにより、測定線の設定を行うことができる。
【０２５３】
（ｂ）設定された測定点に基づく測定対象物の測定
図３９〜図４１は、測定モードにおける光走査高さ測定装置４００の操作例を説明するための図である。測定作業者は、高さ測定の対象となる測定対象物Ｓを光学定盤１１１上に位置決めし、図１の操作部３３０を用いて図８の測定ボタン３４１ｂを操作する。それにより、光走査高さ測定装置４００が測定モードの動作を開始する。この場合、例えば図３９に示すように、図１の表示部３４０に測定画面３６０が表示される。測定画面３６０は、画像表示領域３６１およびボタン表示領域３６２を含む。画像表示領域３６１には、現在撮像されている測定対象物Ｓの画像が測定画像ＭＩとして表示される。
【０２５４】
測定モードの開始時点には、ボタン表示領域３６２に、ファイル読込ボタン３６２ａが表示される。測定作業者は、ファイル読込ボタン３６２ａを操作することにより、測定管理者に指示されたファイル名を選択する。それにより、光学定盤１１１に載置された測定対象物Ｓに対応する高さ測定の登録情報が読み込まれる。
【０２５５】
登録情報が読み込まれると、図４０に示すように、画像表示領域３６１の測定画像ＭＩ上に、読み込まれた登録情報に対応するパターン画像ＰＩが半透明の状態で重畳表示される。また、ボタン表示領域３６２に測定ボタン３６２ｂが表示される。この場合、測定作業者は、パターン画像ＰＩを参照しつつ光学定盤１１１上で測定対象物Ｓをより適切な位置に位置決めすることができる。
【０２５６】
その後、測定作業者は、測定対象物Ｓのより正確な位置決め作業を行った後、測定ボタン３６２ｂを操作する。それにより、読み込まれた登録情報の複数の測定点に対応する測定対象物Ｓの複数の部分の基準面からの高さが測定される。また、読み込まれた登録情報に許容値が含まれる場合には、その許容値に基づいて測定点の対応部分の良否判定が行われる。
【０２５７】
その結果、図４１に示すように、画像表示領域３６１上に、設定されている測定点にそれぞれ対応する測定対象物Ｓの部分の高さが表示される。また、ボタン表示領域３６２上に、設定されている測定点にそれぞれ対応する測定対象物Ｓの部分の高さが表示されるとともに、許容値に基づく良否判定の結果が検査結果として表示される。
【０２５８】
（ｃ）測定線の設定
図４２〜図４５は、設定モードにおいて測定線を設定する場合の光走査高さ測定装置４００の操作例を説明するための図である。本例では、図２３の測定対象物Ｓについて測定線を設定するものとする。この場合、測定管理者は、図２３の測定対象物Ｓを光学定盤１１１上に位置決めした上で、例えば図２９〜図３２の操作例と同様の手順でサーチ領域ＳＲおよびパターン画像ＰＩの設定を行うとともに、基準面の設定を行う。
【０２５９】
その後、測定管理者は、図３３の測定線指定ボタン３５２ｑを操作することにより、測定線の設定指令を光走査高さ測定装置４００に与える。これにより、設定画面３５０の表示態様が図４２に示すように切り替わる。具体的には、ボタン表示領域３５２において、図３３の測定点指定ボタン３５２ｐおよび測定線指定ボタン３５２ｑに代えて、始点ボタン３７２ａ、終点ボタン３７２ｂおよび条件設定ボタン３７２ｃが表示される。なお、画像表示領域３５１の表示態様は、基準画像ＲＩ上に基準面ＲＦを示す指標が表示された状態で維持される。
【０２６０】
次に、測定管理者は、交差測定処理に関する測定条件を設定するために、条件設定ボタン３７２ｃを操作する。それにより、設定画面３５０の表示態様が図４３に示す表示態様に切り替わる。具体的には、画像表示領域３５１において、基準画像ＲＩに代えて、交差数入力欄３７２ｅ、振幅入力欄３７２ｆおよび範囲入力欄３７２ｇが表示される。このとき、ボタン表示領域３５２には、戻るボタン３７２ｄのみが表示される。
【０２６１】
例えば、測定管理者は、光移動線ＬＭを決定するためのパラメータとして、測定線ＬＡの始点ｓｐと終点ｅｐの間で光移動線ＬＭが当該測定線ＬＡを交差する回数を交差数入力欄３７２ｅに入力する。また、測定管理者は、光移動線ＬＭの振幅を振幅入力欄３７２ｆに入力する。図４３の例では、交差数入力欄３７２ｅに「５」が入力され、振幅入力欄３７２ｆに「２０」が入力されている。この場合、例えば測定線ＬＡを５回交差するように２０画素分の振幅を有する正弦波状の光移動線ＬＭが決定される。
【０２６２】
また、測定管理者は、高さを測定すべき範囲を示す高さ対象範囲を範囲入力欄３７２ｇに入力する。図４３の例では、範囲入力欄３７２ｇに「１０ｍｍ〜１３ｍｍ」が入力されている。この場合、後続の処理で測定光が線状領域ＬＶに向けて照射されることにより算出される１または複数の高さの算出結果のうち、１０ｍｍ以上１３ｍｍ以下の算出結果のみが測定結果として抽出されることになる。
【０２６３】
上記のように測定条件が設定された後、測定管理者は、戻るボタン３７２ｄを操作する。それにより、設定画面３５０の表示態様が図４２の表示態様に戻る。
【０２６４】
なお、光移動線ＬＭが測定線ＬＡを交差する回数は、指定される測定線ＬＡの距離に応じて自動的に決定されてもよい。また、振幅は、予め定められた値に設定されてもよい。さらに、高さ対象範囲は、必ずしも設定されなくてもよい。これらの場合、測定管理者による交差数入力欄３７２ｅ、振幅入力欄３７２ｆおよび範囲入力欄３７２ｇへの入力作業が不要となる。
【０２６５】
その後、測定管理者は、始点ボタン３７２ａを操作し、画像表示領域３５１上でクリック操作等を行う。それにより、図４４に白い丸印で示すように始点ｓｐが指定される。また、測定管理者は、終点ボタン３７２ｂを操作し、画像表示領域３５１上でクリック操作等を行う。それにより、図４４に白い三角印で示すように終点ｅｐが指定される。始点ｓｐおよび終点ｅｐが指定されることにより、図４４に太い点線で示すように、基準画像ＲＩ上で始点ｓｐおよび終点ｅｐを結ぶ測定線ＬＡが決定される。それにより、測定線ＬＡの指定が完了する。その後、指定された測定線ＬＡと設定された測定条件とに基づいて、図４４に一点鎖線で示すように、光移動線ＬＭが決定される。
【０２６６】
続いて、図２４の交差測定処理のステップＳ５０７〜Ｓ５１５の一連の処理が行われる。それにより、測定光が線状領域ＬＶに向けて照射されることにより算出される１または複数の高さの算出結果のうち、測定条件として設定された高さ対象範囲内の算出結果が測定結果として抽出される。この場合、図４５に示すように、抽出された１または複数の算出結果の各々が、当該高さの算出位置を示す指標とともに測定結果として基準画像ＲＩ上に表示される。このとき、ボタン表示領域３５２には、測定点指定ボタン３５２ｐ、測定線指定ボタン３５２ｑおよび設定完了ボタン３５２ｃが表示される。測定管理者は、測定点指定ボタン３５２ｐを操作することによりさらに測定点の設定を行うことができ、測定線指定ボタン３５２ｑを操作することによりさらに他の測定線の設定を行うことができる。また、測定管理者は、設定完了ボタン３５２ｃを操作することにより設定モードにおける設定操作を終了することができる。
【０２６７】
本例の設定モードにおける設定操作の終了時には、測定線および交差測定処理に関する測定条件を含む一連の情報が互いに関連付けられて登録情報として記憶部３２０に記憶される。
【０２６８】
（１４）測定線の設定に関する付加機能
上記の例では、交差測定処理時に測定条件として高さ対象範囲が設定されることにより、１または複数の算出結果から高さ対象範囲内の算出結果が測定結果として抽出される。複数の算出結果が抽出される場合には、それらの複数の算出結果の代表値を知ることができれば、測定結果の把握が容易になる。そこで、交差測定処理においては、図２４のステップＳ５１６の処理後に以下の方法により複数の算出結果の代表値が決定され、決定された代表値が表示部３４０に表示されてもよい。
【０２６９】
図４６は、複数の算出結果の代表値を決定する決定方法を説明するための図である。図４６では、図２４の交差測定処理のステップＳ５１０〜Ｓ５１４の処理により順次算出される複数の高さの算出結果がグラフにより時系列で示される。そのグラフにおいては、縦軸が高さを表し、横軸が時間を表す。また、測定条件として設定された高さ対象範囲ＨＡの上限と下限とが一点鎖線で示される。
【０２７０】
図４６の例では、時点ｔ１，ｔ２で連続して算出された２つの算出結果が、高さ対象範囲ＨＡ内に存在する。また、時点ｔ３，ｔ４，ｔ５で連続して算出された３つの算出結果が、高さ対象範囲ＨＡ内に存在する。この場合、高さ対象範囲ＨＡ内で連続して算出される複数の算出結果ごとに、それらの算出結果の最大値、中央値、最小値または平均値が代表値として決定され、決定された代表値が表示部３４０に表示されてもよい。
【０２７１】
例えば、複数の算出結果の最大値が代表値として決定される場合には、図４６に白抜きの矢印で示すように、時点ｔ１，ｔ２で連続する高さの算出結果のうち、最大値を示す時点ｔ１の算出結果が代表値として決定される。また、時点ｔ３，ｔ４，ｔ５で連続する高さの算出結果のうち、最大値を示す時点ｔ４の算出結果が代表値として決定される。決定された代表値が図４５の設定画面３５０に表示される。
【０２７２】
光走査高さ測定装置４００が代表値の決定機能および代表値の表示機能を有する場合、測定条件の設定を行うための設定画面３５０（図４３）上に、最大値、中央値、最小値および平均値のうち代表値として採用すべき値を使用者に選択させるためのボタン等が表示されてもよい。この場合、使用者は、測定条件として、代表値を決定すること、および代表値として最大値、中央値、最小値および平均値のうち所望の値を用いることを設定することができる。
【０２７３】
上記のように、高さの代表値が表示部３４０に表示されることにより、使用者は表示された代表値に基づいて測定対象物Ｓの形状の概略を容易に把握することができる。したがって、光走査高さ測定装置４００の利便性がより向上する。
【０２７４】
なお、交差測定処理においては、図２４の交差測定処理のステップＳ５１０〜Ｓ５１４の処理で算出される全ての算出結果の最大値、中央値、最小値および平均値のいずれかが総合代表値として決定され、決定された総合代表値が表示部３４０に表示されてもよい。
【０２７５】
（１５）実施の形態の効果
本実施の形態に係る光走査高さ測定装置４００においては、設定モードにおいて表示部３４０に表示される基準画像ＲＩ上で測定線ＬＡの指定が受け付けられる。それにより、使用者は、基準画像ＲＩ上で測定対象物Ｓを確認しながら測定線を指定することができる。
【０２７６】
測定線ＬＡが指定されることにより、測定線ＬＡの１または複数の部分に交差する光移動線ＬＭが自動的に設定される。また、測定領域Ｖに仮想面ＶＳが設定されるとともに、仮想面ＶＳ上に設定された光移動線ＬＭに対応する線状領域ＬＶが設定される。図７の駆動回路２７３，２７４が制御されることにより、測定光が線状領域ＬＶを移動する。
【０２７７】
それにより、基準画像ＲＩ上で測定対象物Ｓの所望の部分に重なるかまたは所望の部分の近傍に位置するように測定線ＬＡが指定される場合に、走査部２７０から出射される測定光が高い確率で測定対象物Ｓの所望の部分に照射される。したがって、使用者は、測定線ＬＡを大まかに指定することにより測定対象物Ｓの所望の部分に容易に測定光を照射させることができる。
【０２７８】
このとき、偏向部２７１，２７２の偏向方向または測定光の基準画像ＲＩ上の照射位置と受光部２３２ｄにより取得される受光信号とに基づいて、光移動線ＬＭに対応する測定対象物Ｓ上の１または複数の部分の高さが自動的に算出される。そのため、使用者は、光走査高さ測定装置４００に対する位置および姿勢を正確に調整した状態で測定対象物Ｓを載置する必要がなく、測定点の位置座標を予め用意する必要もない。これらの結果、測定対象物Ｓの所望の部分の形状を効率よく測定することが可能になる。
【０２７９】
（１６）他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態では、交差測定処理において正弦波状の光移動線ＬＭが決定されるが、光移動線ＬＭは使用者により指定される測定線ＬＡに交差するように決定されればよく、正弦波以外の形状を有してもよい。
【０２８０】
図４７は、他の実施の形態に係る光移動線ＬＭの決定例を示す模式図である。光移動線ＬＭは、図４７（ａ）に示すように、三角波の形状を有してもよい。また、光移動線ＬＭは、図４７（ｂ）に示すように、矩形波の形状を有してもよい。あるいは、光移動線ＬＭは、図４７（ｃ）に示すように、測定線ＬＡの延びる方向に一定間隔で並びかつ測定線ＬＡに直交する複数の直線で構成されてもよい。さらに、光移動線ＬＭは、上記の例の他、のこぎり波の形状を有してもよい。なお、光移動線ＬＭの形状は、測定条件として使用者により設定可能であってもよい。
【０２８１】
（ｂ）上記実施の形態では、交差測定処理における図２４のステップＳ５０７の処理で測定領域Ｖ内に水平な仮想面が設定されるが、本発明はこれに限定されない。仮想面は、水平面に対して傾斜するように設定されてもよい。
【０２８２】
例えば、光走査高さ測定装置４００が、始点ｓｐの高さおよび終点ｅｐの高さをそれぞれ指定可能に構成される場合には、指定された始点ｓｐおよび終点ｅｐの高さが互いに異なる場合に、その始点ｓｐおよび終点ｅｐを含む傾斜面が仮想面として設定されてもよい。
【０２８３】
（ｃ）上記実施の形態では、交差測定処理において、基準画像ＲＩ上で指定された始点ｓｐと終点ｅｐとを結ぶ直線が測定線ＬＡとして決定されるが、始点ｓｐと終点ｅｐとを結ぶ円弧等の曲線が測定線ＬＡとして決定されてもよい。なお、測定線ＬＡの形状は、測定条件として使用者により設定可能であってもよい。
【０２８４】
（ｄ）上記実施の形態に係る光走査高さ測定装置４００は、交差測定処理で用いられる測定条件のうち、光移動線ＬＭを決定するためのパラメータとして測定線ＬＡと光移動線ＬＭとの交差回数を受け付け可能に構成されるが、本発明はこれに限定されない。光走査高さ測定装置４００は、光移動線ＬＭを決定するためのパラメータとして、交差回数に代えて、光移動線ＬＭが測定線ＬＡに交差する間隔（ピッチ）を受け付け可能に構成されてもよい。この場合、使用者の操作部３３０の操作により交差間隔が入力されることにより、測定線ＬＡの指定に応答して、入力された交差間隔で測定線ＬＡに交差する光移動線ＬＭが決定される。
【０２８５】
（ｅ）高さ算出部１５は、光走査高さ測定装置４００に定義された固有の三次元座標系における原点を基準とする測定対象物Ｓの部分の高さを算出してもよい。この場合、使用者は、基準面の設定を行うことなく、固有の三次元座標系における測定対象物Ｓの部分の高さの絶対値を取得することができる。
【０２８６】
例えば測定対象物Ｓの複数の部分の高さの絶対値を取得することにより、取得された複数の高さの絶対値に基づいて複数の部分により特定される面の平面度等を算出することができる。この場合、交差測定処理により算出される複数の測定結果に基づいて平面度等が算出されてもよい。
【０２８７】
（ｆ）上記実施の形態では、光走査高さ測定装置４００は、上記の設定モード、測定モードおよびハイトゲージモードで動作可能に構成されるが、光走査高さ測定装置４００はさらに他の動作モードで動作してもよい。
【０２８８】
例えば、光走査高さ測定装置４００は、上記の設定モードにおける動作のうち、登録動作が省略された動作モード（以下、単品モードと呼ぶ。）で動作可能に構成されてもよい。この単品モードにおいては、測定点および測定線の指定により測定対象物Ｓのうち指定された部分の高さが測定され、測定結果が表示されるが、登録情報のファイルは生成されない。
【０２８９】
この場合、使用者は、設定モード、測定モード、ハイトゲージモードおよび単品モードのいずれかを選択することにより、用途に応じた適切な操作を行うことができる。したがって、光走査高さ測定装置４００の利便性が向上する。
【０２９０】
（ｇ）高さ算出部１５は、設定モードにおいて、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さを算出できないときには、「ＦＡＩＬ」等のエラーメッセージを表示部３４０に表示させてもよい。この場合、測定管理者は、表示部３４０を視認することにより、測定点に対応する測定対象物Ｓの部分の高さが算出不可能であることを認識することができる。これにより、測定管理者は、測定対象物Ｓの部分の高さが算出可能になるように測定対象物Ｓまたは光走査高さ測定装置４００の配置を変更するか、または指定する測定点の位置を変更することができる。
【０２９１】
（ｈ）光走査高さ測定装置４００は、設定モードにおいて取得される基準画像または測定モードにおいて取得される測定画像に描画およびコメントを挿入可能に構成されてもよい。これにより、測定対象物Ｓの測定状況をより詳細に記録することができる。また、基準画像に挿入された描画およびコメントは、登録情報として登録されてもよい。
【０２９２】
例えば、設定モードにおいて設定されたサーチ領域を示す枠線が基準画像に描画されてもよい。この場合、測定モードにおいては、測定画像に当該枠線が表示される。これにより、測定モードにおいて、測定作業者が測定画像に表示された枠線内に測定対象物Ｓが収まるように測定対象物Ｓを光学定盤１１１に載置することが容易になる。その結果、基準画像データに対する測定画像データのずれを効率的に補正することができる。
【０２９３】
（ｉ）上記実施の形態において、測定対象物Ｓの高さが分光干渉方式により算出されるが、本発明はこれに限定されない。測定対象物Ｓの高さは、白色干渉方式、共焦点方式、三角測距方式またはＴＯＦ（Time Of Flight）方式等の他の方式により算出されてもよい。
【０２９４】
（ｊ）上記実施の形態において、光走査高さ測定装置４００の動作モードは複数の動作モードを含み、光走査高さ測定装置４００は使用者により選択された動作モードで動作するが、本発明はこれに限定されない。光走査高さ測定装置４００の動作モードは複数の動作モードを含まずに単一の動作モードのみを含み、光走査高さ測定装置４００は当該動作モードで動作してもよい。
【０２９５】
（ｋ）図４８は、他の実施の形態に係る光走査高さ測定装置４００の光学部２３０の構成を示す模式図である。図４８に示すように、光学部２３０は、例えば可視領域の光を出射するガイド光源２３３をさらに含む。ガイド光源２３３により出射される光をガイド光と呼ぶ。また、導光部２４０は、ハーフミラー２４７をさらに含む。
【０２９６】
ハーフミラー２４７は、図３のファイバカプラ２４５のポート２４５ｄから出力される測定光の光路上の所望の位置に配置され、ガイド光源２３３により出射されるガイド光とポート２４５ｄから出力される測定光とを重ね合わせる。これにより、ガイド光は測定光と重ね合わされた状態で図３の走査部２７０により走査され、測定対象物Ｓに照射される。
【０２９７】
この構成によれば、使用者は測定対象物Ｓ上のガイド光の照射位置を視認することにより、走査部２７０から測定対象物Ｓへの光の照射位置を容易に認識することができる。また、図３の撮像部２２０は、測定対象物Ｓ上のガイド光を測定光とともに鮮明に撮像することができる。これにより、図１０の画像解析部９は、基準画像上または測定画像上のガイド光の照射位置を示す平面座標を測定光の照射位置を示す平面座標としてより容易に検出することができる。なお、測定光は典型的には低コヒーレント性を有する赤外光であり、撮像部２２０は典型的には赤外光を撮像することができないため、この場合、撮像部２２０はガイド光の照射位置を測定光の照射位置として撮像することとなる。
【０２９８】
図４８の例においては、ガイド光がファイバカプラ２４５のポート２４５ｄから出力される測定光と重なるようにガイド光源２３３およびハーフミラー２４７が設けられるが、本発明はこれに限定されない。ガイド光が図３の光出射部２３１から出力される出射光と重なるようにガイド光源２３３およびハーフミラー２４７が設けられてもよい。この場合、ハーフミラー２４７は、光出射部２３１とファイバカプラ２４５のポート２４５ａとの間における出射光の光路上の所望の位置に配置される。
【０２９９】
また、図４８の例においては、ガイド光と測定光とがハーフミラー２４７により重ね合わされるが、本発明はこれに限定されない。測定光は典型的には低コヒーレント性を有する赤外光であり、ガイド光は可視領域の光を有するので、例えば、カットオフ波長よりも短い波長の光に対しては高い反射率を示し、カットオフ波長よりも長い波長の光に対しては高い透過率を示すダイクロイックミラー等の波長選択性ミラーによりガイド光と測定光とが重ね合わされてもよい。また、ガイド光と測定光とは、例えばファイバカプラおよび光ファイバにより重ね合わされてもよい。この場合、ファイバカプラはいわゆる２×１型の構成を有する。
【０３００】
（１７）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。
【０３０１】
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、基準画像取得部１が画像取得部の例であり、測定線ＬＡが測定線の例であり、位置取得部２が位置取得部の例であり、光移動線ＬＭが光移動線の例であり、移動線設定部２１が移動線設定部の例である。
【０３０２】
また、光出射部２３１が光出射部の例であり、測定領域Ｖが測定領域の例であり、偏向部２７１，２７２が偏向部の例であり、受光部２３２ｄが受光部の例であり、線状領域ＬＶが線状領域の例であり、駆動制御部３が駆動制御部の例である。
【０３０３】
また、高さ算出部１５が高さ算出部の例であり、範囲取得部２３が範囲取得部の例であり、高さ抽出部２２が高さ抽出部の例であり、表示部３４０および表示制御部２４が高さ表示部の例であり、座標算出部１３が座標算出部の例であり、基準面取得部４が基準面取得部の例である。
【０３０４】
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】
【０３０５】
本発明は、種々の光走査高さ測定装置に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０３０６】
１…基準画像取得部，２…位置取得部，３…駆動制御部，４…基準面取得部，５…許容値取得部，６…登録部，７…偏向方向取得部，８…検出部，９…画像解析部，１０…参照位置取得部，１１…受光信号取得部，１２…距離情報算出部，１３…座標算出部，１４…判定部，１５…高さ算出部，１６…測定画像取得部，１７…補正部，１８…検査部，１９…報告書作成部，２１…移動線設定部，２２…高さ抽出部，２３…範囲取得部，２４…高さ表示制御部，１００…スタンド部，１１０…設置部，１１１…光学定盤，１２０…保持部，１３０…昇降部，１３１，２５５ａ，２５５ｂ，２６４，２７１ａ，２７２ａ…駆動部，１３２，２５６ａ，２５６ｂ，２６５，２７３，２７４…駆動回路，１３３，２５７ａ，２５７ｂ，２６６，２７５，２７６…読取部，２００…測定ヘッド，２１０…制御基板，２２０…撮像部，２３０…光学部，２３１…光出射部，２３２…測定部，２３２ａ，２３２ｃ，２４６…レンズ，２３２ｂ…分光部，２３２ｄ…受光部，２３３…ガイド光源，２４０…導光部，２４１，２４２，２４３，２４４…光ファイバ，２４５…ファイバカプラ，２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｃ，２４５ｄ…ポート，２４５ｅ…本体部，２４７…ハーフミラー，２５０…参照部，２５１，２６１…固定部，２５１ｇ…リニアガイド，２５２ａ，２５２ｂ，２６２…可動部，２５３…固定ミラー，２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃ…可動ミラー，２６０…合焦部，２６３…可動レンズ，２７０…走査部，２７１，２７２…偏向部，２７１ｂ，２７２ｂ…反射部，３００…処理装置，３１０…制御部，３２０…記憶部，３３０…操作部，３４０…表示部，３４１…選択画面，３４１ａ…設定ボタン，３４１ｂ，３６２ｂ…測定ボタン，３４１ｃ…ハイトゲージボタン，３５０…設定画面，３５１，３６１…画像表示領域，３５２，３６２…ボタン表示領域，３５２ａ…サーチ領域ボタン，３５２ｂ…パターン画像ボタン，３５２ｃ…設定完了ボタン，３５２ｄ…点指定ボタン，３５２ｅ…基準面設定ボタン，３５２ｇ…許容値ボタン，３５２ｈ…基準点設定ボタン，３５２ｉ…測定点設定ボタン，３５２ｐ…測定点指定ボタン，３５２ｑ…測定線指定ボタン，３６０…測定画面，３６２ａ…ファイル読込ボタン，３７２ａ…始点ボタン，３７２ｂ…終点ボタン，３７２ｃ…条件設定ボタン，３７２ｄ…戻るボタン，３７２ｅ…交差数入力欄，３７２ｆ…振幅入力欄，３７２ｇ…範囲入力欄，４００…光走査高さ測定装置，４１０…制御系，４２０…報告書，４２１…名称表示欄，４２２…画像表示欄，４２３…状況表示欄，４２４…結果表示欄，４２５…保証表示欄，ｅｐ…終点，ＨＡ…高さ対象範囲，ＬＡ…測定線，ＬＭ…光移動線，ＬＶ…線状領域，ＭＢ…測定光，ＭＩ…測定画像，Ｐ０…点，Ｐ１，Ｐ３…仮想点，Ｐ２…照射位置，ＰＩ…パターン画像，ＲＦ…基準面，ＲＩ…基準画像，Ｓ…測定対象物，ＳＩ…画像，ｓｐ…始点，ＳＲ…サーチ領域，Ｖ…測定領域，ＶＳ…仮想面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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