(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物へ照射する照射光を発生する複数の発光部と、
前記対象物に照射された前記照射光が反射された反射光を受光し反射光量を出力する受光部と、
前記対象物と前記照射光とを相対的に移動させる相対移動を行う移動部と、
前記移動部により前記相対移動を行いつつ前記複数の発光部を同時発光させて前記対象物の全体の全反射光量を取得し、前記全反射光量において反射光量異常が存在する場合に、前記反射光量異常に対応する前記対象物の光量異常領域を特定する第１の計測、及び、  少なくとも前記光量異常領域を含む前記対象物の一部の領域である走査領域において前記移動部による前記相対移動を行いつつ前記複数の発光部を順次発光させて前記走査領域内における前記対象物の部分反射光量を取得し、前記部分反射光量を用いて前記対象物の異常領域を計測する第２の計測を実行するように制御する制御部と、
を含む計測装置。
【請求項２】
前記移動部は、単位移動距離ごとに前記対象物と前記照射光とを相対的に移動させ、
前記制御部は、前記第２の計測における前記相対移動の前記単位移動距離を、前記第１の計測における前記相対移動の前記単位移動距離よりも小さくなるようにして前記相対移動を行う
請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の計測における前記光量異常領域を、前記相対移動の方向及び前記相対移動の方向に交差する方向の少なくとも一方の方向の範囲である異常範囲で特定し、
前記走査領域を、前記異常範囲に予め定められた範囲を付加した領域とする
請求項１又は請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の計測において前記複数の発光部のうちの一部の発光部を同時発光させる
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項５】
前記一部の発光部の個数は前記異常領域の大きさに応じて設定された
請求項４に記載の計測装置。
【請求項６】
前記複数の発光部は複数の発光部グループにグループ分けされており、
前記制御部は、前記第１の計測において、前記複数の発光部グループをグループ単位で順次に発光させて前記同時発光を行う
請求項４又は請求項５に記載された計測装置。
【請求項７】
前記複数の発光部の各々は前記対象物の表面上の互いに異なる位置に前記照射光を照射するように構成され、
前記制御部は、前記第２の計測において、前記複数の発光部のうち前記走査領域に照射光を照射する位置の発光部を順次発光させる
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、カラーフィルタを設けた同時式撮像素子を有するビデオスコープがプロセッサに接続可能であって、Ｒ，Ｇ，Ｂに応じた照明光を同時発光もしくは面順次発光可能な光源と、同時発光において、同時式撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する画像信号処理手段と、被写体像の動きを検出する動き検出手段と、観察に支障のある動きが生じている場合、面順次発光から同時発光に切り替える発光制御手段とを備え、画像信号処理手段が、面順次発光の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各照明光に応じた色画素値を画素ごとに抽出し、カラーバランス調整しながら面順次式と同様のカラー画像信号を得ることを特徴とする内視鏡装置が開示されている。特許文献１に開示された内視鏡装置では、被写体の動きに応じて面順次発光から同時発光に切り替えている。
【０００３】
特許文献２には、プロセッサ内に、積層型ＬＥＤによって構成されるＬＥＤランプと、スイッチ回路を設け、面順次方式に対応するビデオスコープをプロセッサに接続させた場合、積層型ＬＥＤの赤色、緑色、青色発光ダイオードを交互に発光させてＬＥＤランプから赤色、緑色、青色を順次放射させ、第１ビデオプロセス回路から送られてくる映像信号をスイッチ回路の切り替えによってテレビモニタへ送る。一方、同時方式に対応するビデオスコープをプロセッサに接続させた場合、赤色、緑色、青色発光ダイオードを同時発光させ、ＬＥＤランプから白色光を放射させ、第２ビデオプロセス回路から送られてくる画像信号をスイッチ回路の切り替えによってテレビモニタへ送ることを特徴とする電子内視鏡装置のプロセッサが開示されている。特許文献２に開示された電子内視鏡装置のプロセッサでは、第１のスコープが接続された場合には面順次発光させ、第２のスコープが接続された場合には同時発光させる。
【０００４】
特許文献３には、複数の光源と、複数の光源と対向するように設けられる液晶パネルとを備え、複数の光源を順次発光させることにより、複数の光源のそれぞれに対応する色の画像を液晶パネルに順次表示することによって複数の色を表示させるフィールドシーケンシャル駆動と、複数の光源のうちの１つまたは２つ以上の光源を同時に発光させることにより、液晶パネルにモノクロの画像を表示させる駆動とを切り替えるように構成されており、フィールドシーケンシャル駆動と、液晶パネルにモノクロの画像を表示させる駆動とは、装置周辺の明るさに基づいて切り替えられるように構成されている、液晶表示装置が開示されている。特許文献３に開示された液晶表示装置では、まず順次発光でカラー表示し、必要に応じて同時発光によりモノクロ表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８４９５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０９８３９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９７９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、順次発光可能な複数の光源からの照射光を対象物に照射し、対象物からの反射光を用いて対象物における異常個所を計測する計測装置において、複数の光源を順次発光させて対象物を計測する場合と比較して、計測精度を落とすことを抑制しつつ測定時間をより短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の計測装置は、対象物へ照射する照射光を発生する複数の発光部と、前記対象物に照射された前記照射光が反射された反射光を受光し反射光量を出力する受光部と、前記対象物と前記照射光とを相対的に移動させる相対移動を行う移動部と、前記移動部により前記相対移動を行いつつ前記複数の発光部を同時発光させて前記対象物の全体の全反射光量を取得し、前記全反射光量において反射光量異常が存在する場合に、前記反射光量異常に対応する前記対象物の光量異常領域を特定する第１の計測、及び、少なくとも前記光量異常領域を含む前記対象物の一部の領域である走査領域において前記移動部による前記相対移動を行いつつ前記複数の発光部を順次発光させて前記走査領域内における前記対象物の部分反射光量を取得し、前記部分反射光量を用いて前記対象物の異常領域を計測する第２の計測を実行するように制御する制御部と、を含むものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記移動部は、単位移動距離ごとに前記対象物と前記照射光とを相対的に移動させ、前記制御部は、前記第２の計測における前記相対移動の前記単位移動距離を、前記第１の計測における前記相対移動の前記単位移動距離よりも小さくなるようにして前記相対移動を行うものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記制御部は、前記第１の計測における前記光量異常領域を、前記相対移動の方向及び前記相対移動の方向に交差する方向の少なくとも一方の方向の範囲である異常範囲で特定し、前記走査領域を、前記異常範囲に予め定められた範囲を付加した領域とするものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記第１の計測において前記複数の発光部のうちの一部の発光部を同時発光させるものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記一部の発光部の個数は前記異常領域の大きさに応じて設定されたものである。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記複数の発光部は複数の発光部グループにグループ分けされており、前記制御部は、前記第１の計測において、前記複数の発光部グループをグループ単位で順次に発光させて前記同時発光を行うものである。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、前記複数の発光部の各々は前記対象物の表面上の互いに異なる位置に前記照射光を照射するように構成され、前記制御部は、前記第２の計測において、前記複数の発光部のうち前記走査領域に照射光を照射する位置の発光部を順次発光させるものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、順次発光可能な複数の光源からの照射光を対象物に照射し、対象物からの反射光を用いて対象物における異常個所を計測する計測装置において、複数の光源を順次発光させて対象物を計測する場合と比較して、計測精度を落とすことを抑制しつつ測定時間がより短縮される、という効果が得られる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、第２の計測における相対移動の単位移動距離と、第１の計測における相対移動の単位移動距離とを同じにした場合と比較して、異常領域の計測の精度がより向上する、という効果が得られる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、走査領域を異常範囲と同じ領域とする場合と比較して、異常領域の検出漏れが抑制される、という効果が得られる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、第１の計測において複数の発光部の全部を同時発光させる場合と比較して、反射光量におけるコントラストがより向上し、欠陥位置特定の精度がより向上する、という効果が得られる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、一部の発光部の個数を異常領域の大きさによらず同じとする場合と比較して、反射光量におけるコントラストがさらに向上する、という効果が得られる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、第１の計測において、複数の発光部グループのいずれかを同時発光させる場合と比較して、対象物の全体について均一に同時照射が行われる、という効果が得られる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、第２の計測において、複数の発光部の全てを順次発光させる場合と比較して、計測時間がより短縮される、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る計測装置の構成の一例を示す図である。
【図２】実施の形態に係る計測装置における反射光を示す図である。
【図３】実施の形態に係る受光器の構成の一例を示す平面図である。
【図４】実施の形態に係る制御部の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施の形態に係る発光器及び受光器の制御を説明するためのタイムチャートである。
【図６】実施の形態に係る計測装置の動作を説明するための図である。
【図７】第１の実施の形態に係る計測装置の動作を説明するための図である。
【図８】第１の実施の形態に係る全体照射、及び個別照射を説明する図である。
【図９】第１の実施の形態に係る異常個所特定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態に係る計測装置の全体照射を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１ないし図９を参照して、本実施の形態について詳細に説明する。まず、図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る計測装置１０の構成の一例について説明する。図１および図２は、計測装置１０が対象物の計測を行う場合の構成を示している。
【００２３】
図１に示すように、計測装置１０は、発光器１４、光学系３０、受光器１８、及び制御部２０を含んで構成されている。計測装置１０は、−Ｘ方向に移動する対象物ＯＢの微細領域にＺ軸方向から順次光を照射し、各照射光に対する反射光の反射角度分布（光量分布の反射角度依存性）を取得する。取得した反射角度分布を用い、対象物ＯＢの形状の変化や表面状態（シボ、エンボス、表面粗さ、表面欠陥、異物付着等）について、対象物ＯＢとの距離や対象物ＯＢの角度の変動に影響されずに計測がなされる。
【００２４】
より詳細には、図１に示すように、発光器１４は、−Ｘ方向に移動する対象物ＯＢが通過する計測領域Ｔに対して、装置上下方向（Ｚ軸方向）の上方に配置されている。また、発光器１４は、基板１４Ａ上Ｙ軸方向に並べて実装され、−Ｚ方向を発光方向とする複数の発光素子１２を備えている。換言すれば、複数の発光素子１２は、対象物ＯＢの移動方向（−Ｘ方向）に対して直交（交差）する方向に並べられている。なお、図１では、基板１４ＡのＹ軸方向の一端部（図中右端）に配置された発光素子１２を発光素子１２Ａと表記し、基板１４ＡのＹ軸方向他端部（図中左端）に配置された発光素子１２を発光素子１２Ｂと表記し、基板１４Ａの中央に配置された発光素子１２を発光素子１２Ｃと表記している。
【００２５】
本実施の形態に係る複数の発光素子１２は、発光素子１２Ａから発光素子１２Ｂまで、時間差を設けて順次発光されるように構成され、各発光素子１２からの光が対象物ＯＢの異なる位置に個別照射される。そして、対象物ＯＢが計測領域Ｔにおいて−Ｘ方向に移動する間に、発光素子１２Ａから発光素子１２Ｂまでの１周期の発光が複数回繰り返されるように構成されている。図１には、発光素子１２Ｃが発光した場合の照射光ＩＦの光束を、図２には、発光素子１２Ｃから出射された照射光ＩＦが対象物ＯＢの表面２００で反射された場合の反射光ＲＦの光束を示している。
【００２６】
発光素子１２としては特に限定されないが、一例として、面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）等が用いられる。
【００２７】
光学系３０は、レンズ３２、レンズ３４、及びレンズ３２とレンズ３４との間に配置された絞り４０を含み、いわゆる両側テレセントリックレンズとして構成されている。光学系３０は、発光器１４と対象物ＯＢとの間に配置され、発光素子１２から発光された照射光を対象物ＯＢに導くと共に、対象物ＯＢで反射された反射光を受光器１８に導く。つまり、受光器１８は、レンズ３４から出射された発光素子１２からの照射光が対象物ＯＢで反射し、再度レンズ３４を透過した光束の少なくとも一部を受光するように構成されている。また、本実施の形態では、レンズ３２の光軸とレンズ３４の光軸とが共通の光軸Ｍとされ、この光軸Ｍが、発光器１４の発光素子１２Ｃの中心、および後述する開口部４２の中心を通っている。
【００２８】
レンズ３２は、一例として、平面視で円形状の凸レンズとされ、レンズ３２の直径Ｊは、発光素子１２Ａから発光素子１２ＢまでのＹ軸方向の寸法Ｄより長くされている。そのため、各発光素子１２から発光された光のほぼすべてはレンズ３２を透過し、レンズ３２を透過した光は発散度合を変えられ、平行光とされてレンズ３４に向かう。
【００２９】
レンズ３４は、一例として、平面視で円形状の凸レンズとされ、本実施の形態では、レンズ３４の直径Ｇは、レンズ３２の直径Ｊより長くされている。そして、レンズ３４は、レンズ３２から出射されてレンズ３４を透過する光束を対象物ＯＢの表面２００に向けて集光する。なお、レンズ３４の集光点の位置（焦点）を、必ずしも対象物ＯＢの表面２００の位置とする必要はない。集光点の位置を表面２００の位置からずらし（デフォーカスし）、表面２００上における照射光ＩＦの照射径、つまり、対象物ＯＢの照射領域の大きさを調整するようにしてもよい。なお、本実施の形態に係る照射径は、一例として数１０μｍφである。
【００３０】
絞り４０には、略円形状の開口部４２が形成されており、この開口部４２によって、発光素子１２から発光されレンズ３２を透過してレンズ３４に入射する光束を絞る。より具体的には、絞り４０は、板面をＸ−Ｙ平面に平行とされた板状とされ、絞り４０には、光軸Ｍの周囲でレンズ３４側に屈曲して先細りとされた先端部が形成されている。この先端部が、開口部４２を構成する開口縁４２Ａとされており、開口部４２によって形成される円形状は光軸Ｍを中心軸としている。なお、本実施の形態に係る開口部４２の直径は、一例として約１ｍｍである。
【００３１】
そして、Ｚ軸方向において、この開口縁４２Ａとレンズ３２との距離Ｆ１は、レンズ３２の焦点距離ｆ１と略等しくされ、開口縁４２Ａとレンズ３４との距離Ｆ２は、レンズ３４の焦点距離ｆ２と略等しくされている。
【００３２】
以上のように構成された本実施の形態に係る光学系３０は、順次発光された各発光素子１２からの光束を、発光素子１２の位置によらずに、細く絞られかつ光軸Ｍに平行な照射光ＩＦとして対象物ＯＢに照射する（図６も参照）。換言すれば、各発光素子１２を発光させて走査することにより、細く絞られ互いに平行な略円形の光束（スポット）が対象物ＯＢに個別照射される。さらに、本実施の形態に係る計測装置１０では、照射光ＩＦの光束のレンズ３４による集光点付近に対象物ＯＢを配置することにより、対象物ＯＢにおける各照射光ＩＦの照射領域がほぼ同径の微細な領域とされている。このことにより、計測装置１０では、対象物ＯＢの位置がＺ軸方向で上下変動しても、ほぼ同じ照射径で各照射光が照射されるため、対象物ＯＢの像のボケが極めて小さくされる。
【００３３】
受光器１８は、複数の受光素子１６を含んで構成され、対象物ＯＢで反射され光学系３０のレンズ３４を透過した反射光ＲＦを受光する。本実施の形態に係る受光器１８は、レンズ３２とレンズ３４との間に配置された絞り４０の、Ｚ軸方向下側に配置されている。
受光素子１６としては、特に制限はないが、例えば、フォトダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＰＤ）、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）等が用いられる。
【００３４】
受光器１８がレンズ３２とレンズ３４との間に配置されるため、受光素子１６も同様に、レンズ３２とレンズ３４との間に配置される。ここで、受光素子１６がレンズ３２とレンズ３４との間に配置されるとは、図１に示されるように、レンズ３４の外径端（表面Ｒ（ｒａｄｉｕｓ）と裏面Ｒの仮想接点）を通ってＺ軸方向に延びる線Ｐで構成される円筒面に対し内側に受光素子１６が配置されることをいう。
【００３５】
図３（ａ）に、受光器１８の構成の一例を示す。図３（ａ）は、受光器１８を、Ｚ軸方向から見た平面図である。図１に示す受光器１８は、図３（ａ）のＸ−Ｘ’で切断した断面図を表している。図３（ａ）に示すように、受光器１８は、一例として、中央に略円形の開口部１８Ｂを有する略円形の基板１８Ａの上に、複数の受光素子１６（図３（ａ）では、６０個の例が示されている）が面状（アレイ状）に配置されて構成されている。計測装置１０では、この複数の受光素子１６の全体を受光領域ＲＡとして反射光ＲＦを受光する。なお、図３（ａ）では、基板１８Ａ上の全面に複数の受光素子１６を配置した形態の受光器１８を例示しているが、これに限られず、反射光ＲＦの受光範囲等に応じて受光素子１６を基板１８Ａの一部に配置した形態の受光器１８としてもよい。
【００３６】
受光領域ＲＡで受光される反射光ＲＦの範囲は、一例として、光軸Ｍに平行な軸を中心とした角度０°〜４０°の範囲の反射光ＲＦである。この反射光ＲＦが受光領域ＲＡで受光されると、各受光素子１６の受光光量により立体的な分布が形成される。完全拡散面において反射された場合のように、反射光ＲＦが等方的な場合には、この立体的な分布の、Ｚ軸を含む平面で切断した断面の形状は、図３（ｂ）に示すように略ガウス曲線となる。
なお、図３（ｂ）の横軸の受光素子番号１〜６は、図３（ａ）に示した受光素子１６の番号１〜６に対応している。また、受光領域ＲＡにおける受光素子１６と受光素子１６との間では反射光ＲＦが受光されないので、実際の出力分布は離散的となるが、図３（ｂ）ではこれを省略して図示している。
【００３７】
さらに、計測装置１０では、受光素子１６の受光面と開口縁４２ＡとがＺ軸方向上同じ位置とされているので、受光素子１６の受光面とレンズ３４との距離Ｆ２は、レンズ３４の焦点距離ｆ２と同じ長さとされている。このため、対象物ＯＢの位置がＺ軸方向において上下に変動して、あるいは、Ｙ軸方向において左右に変動して、異なる発光素子からの照射光ＩＦが照射されても、対象物ＯＢへの照射位置が同じである限り、受光領域ＲＡにおける出力分布は常に一定となる。
【００３８】
換言すれば、対象物ＯＢとして照射径程度の大きさの微小な領域を仮定すると、この対象物ＯＢがＺ軸方向において上下に、あるいは、Ｙ軸方向において左右に移動した場合、異なる発光素子１２による異なる照射光ＩＦで照射され、異なる反射光ＲＦを反射することになるが、本実施の形態に係る計測装置１０では、受光領域ＲＡに含まれる受光素子１６全体による出力分布は、反射光ＲＦの発生位置によらず常に同じ出力分布となる。
【００３９】
制御部２０は、図４に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１００、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４を含んで構成されている。ＣＰＵ１００は、計測装置１０の全体を統括、制御し、ＲＯＭ１０２は、計測装置１０の制御プログラム、あるいは後述する異常個所特定処理プログラム等を予め記憶する記憶手段であり、ＲＡＭ１０４は、制御プログラム等のプログラムの実行時のワークエリア等として用いられる記憶手段である。ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０２、及びＲＡＭ１０４は、バスＢＵＳによって相互に接続されている。
【００４０】
バスＢＵＳには、発光器１４、受光器１８、及び対象物ＯＢを移動させるための移動装置（図示省略）を駆動する駆動部５２が接続されており、発光器１４、受光器１８、及び駆動部５２の各々は、バスＢＵＳを介してＣＰＵ１００の制御を受ける。
【００４１】
図５を参照して、制御部２０による発光器１４及び受光器１８の制御について説明する。図５（ａ）は、上述したように発光器１４の発光素子１２を順次発光させる場合において、ある発光素子１２を発光させるための発光パルス信号Ｐ１を、図５（ｂ）は、次の発光素子１２を発光させるための発光パルス信号Ｐ２を各々示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る発光器１４の制御では、発光パルス信号Ｐ１と発光パルス信号Ｐ２との間に、予め定められた期間の無信号（０レベル）時間が設けられている（図５の時刻ｔ２、ｔ４に対応する部分）。図５（ｃ）は、発光パルス信号Ｐ１、Ｐ２によって発光素子１２から発生した照射光ＩＦによる反射光ＲＦを、受光器１８で受光する際の読取パルスを示している。この読取パルスにより、受光器１８に含まれる全受光素子１６（つまり、受光領域ＲＡ内の受光素子１６）の受光光量が読み取られ、出力分布を示す信号とされる。
【００４２】
まず、発光パルス信号Ｐ１によって発生した照射光ＩＦの反射光ＲＦを、時刻ｔ１において全受光素子１６で読み取る。いま、全受光素子１６の個数をｋ個とすると、各受光素子１６からｋ個の受光信号Ｓｒ（１）、Ｓｒ（２）、・・・、Ｓｒ（ｋ）が得られる。次に、時刻ｔ２において、発光パルス信号Ｐ１と発光パルス信号Ｐ２との間の０レベルの受光光量を全受光素子１６によって読み取る。全受光素子１６で読み取られたｋ個の０レベルの受光信号をＳｒ０（１）、Ｓｒ０（２）、・・・、Ｓｒ０（ｋ）とする。次に、全受光素子１６の反射光ＲＦの受光信号と０レベルの受光信号との差分、すなわち、Ｓｒ（１）−Ｓｒ０（１）、Ｓｒ（２）−Ｓｒ０（２）、・・・、Ｓｒ（ｋ）−Ｓｒ０（ｋ）を算出し、このｋ個の差分値を受光光量の出力分布とする。発光パルス信号Ｐ２以降も同様にして出力分布を算出する。算出された出力分布は、ＲＡＭ１０４等の記憶手段に一時的に記憶させてもよい。
【００４３】
なお、上記のように、反射光ＲＦの受光信号から無信号時の受光信号を減算して反射光ＲＦによる出力分布を示す信号を生成するのは、外乱光による影響を除くためであり、外乱光の影響が無視できる場合には、反射光ＲＦの受光信号をそのまま出力分布を示す信号としてもよい。また、この場合には、連続する発光パルス信号の間を空ける必要もなく、さらには、受光するタイミングは読取パルスで決まるので、一部が重なっていてもよい。
【００４４】
次に、図６を参照して、対象物ＯＢの反射特性（例えば、表面の凹凸度合）を計測する場合の計測装置１０の動作について説明する。図６（ａ）ないし（ｃ）は、発光器１４の発光素子１２Ａ、１２Ｃ、１２Ｂが順次発光した場合の、照射光ＩＦの光束、及び、照射光ＩＦが対象物ＯＢの表面２００で反射し、受光器１８に導かれる反射光ＲＦの光束を各々示している。
【００４５】
まず、対象物ＯＢが−Ｘ方向に移動して、対象物ＯＢの先端が計測領域Ｔに進入すると、時間差を設けて各発光素子１２が順次発光し、対象物ＯＢに向けて照射光ＩＦが個別照射される。そして、対象物ＯＢの後端が計測領域Ｔを通り抜けるまで、発光素子１２Ａから発光素子１２Ｂまでの１周期の発光が繰り返される。先述したように、この発光素子１２の発光制御は、制御部２０によって実行される。
【００４６】
各発光素子１２で発光された照射光ＩＦの光束は、レンズ３２によって、レンズ３４の方向に向くようにその発散度合が変えられる。レンズ３２によって発散度合が変えられた光束は、絞り４０によって絞られる（制限される）。絞り４０によって絞られた光束はレンズ３４によって集光され、Ｚ軸方向（光軸Ｍに平行な方向）から対象物ＯＢに照射される。換言すれば、対象物ＯＢは、照射光ＩＦのレンズ３４による集光点付近に配置される。本実施の形態に係る照射光は、先述したように、対象物ＯＢの表面２００において、一例として数１０μｍφ程度まで集光される。
【００４７】
対象物ＯＢに照射された照射光ＩＦは、対象物ＯＢの表面２００で反射し、反射光ＲＦ（図６では、矢印付点線で示されている）を生成する。反射光ＲＦの光束は、レンズ３４によって、各受光素子１６の方向に向かうように方向が変えられる。レンズ３４を透過した反射光ＲＦは、各受光素子１６によって受光される。
【００４８】
対象物ＯＢの表面２００の状態に応じ、照射光ＩＦは様々な方向に反射されるが、本実施の形態では、先述したように、照射光のＩＦの表面２００への入射点を通る、光軸Ｍに平行な軸を中心として０°〜４０°の角度の範囲の反射光ＲＦを受光する。従って、１個の発光素子１２から発光される照射光ＩＦに対応する受光器１８の受光領域ＲＡは、略円形となる。図３（ａ）の受光領域ＲＡは、その一例を示したものである。
【００４９】
各受光素子１６で受光された受光信号は、先述したように、制御部２０の制御によって、予め定められたタイミングで読み取られる。読み取られた受光信号はＲＡＭ１０４等の記憶手段に一時的に記憶されてもよい。制御部２０は、各発光素子１２に対応する受光信号（輝度信号）を用いて受光領域ＲＡにおける出力分布（受光プロファイル）を生成する。この出力分布には反射光ＲＦの角度情報が含まれるので、例えば対象物ＯＢの凹凸度合が計測される。
【００５０】
以上詳述したように、本実施の形態に係る計測装置１０によれば、発光素子１２からの光が対象物ＯＢに向けて個別照射され反射した反射光ＲＦを受光素子１６で受光することにより、対象物ＯＢの形状の変化や表面状態等が精密に計測される。
【００５１】
ところで、計測装置１０のような計測装置は、実際の製品の生産ラインで使用される場合も多い。実際の製品の生産ラインでは、精密な計測もさることながら、極力計測時間を低減することが求められる。一方、生産ラインにおける計測装置１０の重要な用途として、製品に、特にその表面に異常（欠陥）が存在するか否かを検査する検査装置としての用途がある。以下では、本実施の形態に係る計測装置１０を、製品に異常箇所が存在するか否か検査する検査装置として用いた場合を例にとり、異常箇所が存在する場合の異常個所の特定時間をより低減する方法について説明する。
【００５２】
計測装置１０を検査装置として用いた場合、通常対象物ＯＢを移動させつつ複数の発光素子１２からの照射光ＩＦを対象物ＯＢに個別照射し、対象物ＯＢからの反射光ＲＦを対象物ＯＢの全体に亘って取得し、この全体の反射光ＲＦを用いて対象物ＯＢにおける異常個所を計測する。このような検査方法によれば、異常個所の位置、範囲、状態等について精緻な計測がなされる。
【００５３】
しかしながら、上記の検査方法では、複数の発光素子１２を順次発光させる時間、反射光ＲＦを順次受光し反射光量として処理する時間等に起因して、計測時間が大きくなるという問題がある。つまり、発光素子１２の個数をＮ個、１回の計測における対象物ＯＢの−Ｘ方向への移動ステップの数をＭ回とすれば、Ｎ×Ｍ回の発光が必要になる。計測時間は、この発光素子１２のＮ×Ｍ回の発光に要する時間と、Ｍ回の−Ｘ方向へのステップ移動に要する時間に依存して決定される。なお、計測時間には受光素子１６及び受光素子１６に接続された受光回路の処理時間も含まれるが、ここではこれらの時間を発光時間に含めて考える。
【００５４】
一方、反射光量を一度に取得するために複数の発光素子１２を同時に発光させて反射光量を取得すると、異常個所の計測（特定）精度が落ちる。これは、発光素子１２を同時に発光させると、１つの受光素子１６に、対象物ＯＢ上の様々な照射位置に起因する反射光ＲＦ、つまり、複数の発光素子１２に起因する反射光ＲＦが混在して入力されるので、異常箇所の位置、大きさ、状態等に関する情報が全体の反射光の中に埋没してしまう（コントラストが悪くなる）ためである。
【００５５】
そこで、本発明では、反射光量の計測を第１の計測と、第２の計測との２段階に分けることにした。つまり、発光素子１２を同時発光させた照射光ＩＦを欠陥箇所に照射させて（全体照射して）取得した反射光ＲＦでは、様々な方向の照射光ＩＦに対する反射光ＲＦが合成されるので、欠陥箇所を含む大まかな異常個所は特定されるものの、正確なエッジを含む欠陥箇所の検出までは難しい。そこで、同時発光による計測を行った後、特定された大まかな異常個所に対して順次発光による照射光ＩＦを照射し（個別照射）、各個別照射により対象物ＯＢで反射た反射光ＲＦを取得し、該反射光を用いて正確なエッジを含む欠陥箇所の検出を行うこととした。
【００５６】
より詳細には、第１の計測として、対象物ＯＢを−Ｘ方向に移動させつつ複数の発光素子１２を同時発光させて全体照射し全体の全反射光量を取得し、該全反射光量用いて反射光量の異常の有無を判定すると共に反射光量が異常な対象物ＯＢの領域を光量異常領域として特定する。次に、第２の計測として、光量異常領域を含む走査領域において対象物ＯＢを移動させつつ発光素子１２を順次発光させて部分反射光量を取得し、部分反射光量を用いて対象物の異常領域を詳細に計測（特定）する。
【００５７】
第１の計測では、異常個所の位置、大きさ、状態等に関する精密な情報は得られないものの、異常個所の有無、及び異常個所の大まかな領域（光量異常領域）が判別される。しかも、この光量異常領域は、対象物ＯＢを−Ｘ方向に移動させるステップ数だけの発光回数であるＭ回によって取得される。
【００５８】
一方、第２の計測では、発光素子１２を順次発光させて個別照射しつつ、光量異常領域をカバーするステップ数だけ、対象物ＯＢを−Ｘ方向に移動させて部分反射光量を取得する。なお、順次発光においては、複数の発光素子１２の全てについて順次発光させる必要はなく、光量異常領域をカバーする照射光ＩＦが生成される分だけの発光素子１２を発光させてもよい。この際の、発光させる発光素子１２の個数をＮ’（＜Ｎ）個とする。個別照射では分解能の高い反射光量が取得されるので、異常箇所の特定精度が落ちることもなく、対象物ＯＢにおける異常個所のより詳細な情報、例えば異常個所のＸ−Ｙ平面上の座標等が取得される。
【００５９】
ここで、光量異常領域をカバーする−Ｘ方向の移動のステップ数をＭ’（＜Ｍ）回とすれば、発光素子１２の発光回数はＮ’×Ｍ’回であり、全体照射のＭ回を加えれば、本実施の形態に係る発光回数は（Ｎ’×Ｍ’＋Ｍ）回となる。多くの場合Ｍ’はＭに比べて十分小さいので、（Ｎ’×Ｍ’＋Ｍ）＜Ｎ×Ｍとなる。また、−Ｘ方向へのステップ移動数は、上記計測方法でＭ回、本実施の形態に係る計測方法で（Ｍ＋Ｍ’）回であるが、Ｍ’は小さいので、（Ｍ＋Ｍ’）≒Ｍである。従って、本実施の形態に係る計測方法の計測時間は、上記計測方法に係る計測時間と比較して大幅に低減される。なお、上記検討では、各移動ステップにおいて発光させる発光素子１２の個数は全てＮ’個と仮定したが、むろん移動ステップごとにその個数を変えてもよい。また、第１の計測において光量異常領域が検出されなければ、発光素子１２の全発光回数はＭ回であり、計測時間はさらに低減されることになる。
【００６０】
以下、図７及び図８を参照して、本実施の形態に係る計測装置１０の動作についてより詳細に説明する。
【００６１】
まず、第１の計測では、図７（ａ）に示すように、対象物ＯＢを−Ｘ方向に予め定められたステップで移動させつつ発光器１４の発光素子１２を同時に発光させ、発光素子１２の個数分だけの照射光ＩＦ（平行光）を対象物ＯＢの表面に同時に照射する。この全体照射においては、移動ステップごとに発光素子１２の発光を停止させつつ行うことを基本とするが、これに限られず、発光素子１２を発光させ続けて対象物ＯＢを移動させてもよい。そして、発光素子１２の個数分だけの照射光ＩＦによる反射光（図示省略）を合算して受光器１８の受光素子１６で受光する。この全体照射によって、対象物ＯＢの全体に亘る反射特性（正反射や拡散反射等の分布）が受光素子１６を介して出力される。なお、図７（ａ）は、対象物ＯＢの表面に光量異常領域（他の領域と反射特性が異なる領域）がない場合を示している。
【００６２】
一方図７（ｂ）は、対象物ＯＢの表面に光量異常領域Ｑが存在する場合を示している。
光量異常領域Ｑが存在する場合は、受光素子１６を介して得られる反射特性は図７（ａ）の場合と異なったものとなる。この異なる反射特性によって、光量異常領域Ｑの有無が判断されると共に、光量異常領域Ｑの範囲が、例えばＸ−Ｙ平面における座標で取得される。この全体照射は、予め定められたＸ軸方向のステップ単位で対象物ＯＢを−Ｘに移動させつつ、対象物ＯＢの全体に亘って行われる。
【００６３】
次に、第２の計測では、光量異常領域Ｑに発光器１４からの照射光ＩＦが照射される位置に、対象物ＯＢが移動される。そして、図７（ｃ）に示すように、発光器１４の発光素子１２を順次発光させ、つまり、照射光ＩＦを図７（ｃ）に示す矢印Ａの方向に移動させつつ対象物ＯＢに照射光ＩＦを照射する。そして、各照射点ごとの反射特性を受光素子１６を介して取得することにより、光量異常領域Ｑの位置、大きさ、状態等に関する精緻な情報が取得される。なお、本第２の計測においては、より計測精度（欠陥位置の特定精度）を向上させるために、第１の計測に対して計測条件を変更してもよい。例えば、Ｘ軸方向の移動ステップをより細かく、例えば１／２にする、順次発光させる発光素子１２の数を増加させる等の変更が考えられる。
【００６４】
なお、上記実施の形態では、第１の計測の全体照射において発光素子１２を全て同時に発光させる形態を例示して説明したが、これに限られず、例えばひとつおきのように発光素子１２の一部を発光させる形態としてもよい。また、上記実施の形態では、第２の計測の個別照射において光量異常領域Ｑに対応する発光素子１２のみを発光させる形態を例示して説明したが、これに限られず、発光素子１２の全てを順次発光させる形態としてもよい。
【００６５】
次に、図８を参照して、対象物ＯＢ上の照射光ＩＦについてより詳細に説明する。図８では、５個の発光素子１２を発光させる場合の照射光ＩＦを例示している。図８は、対象物ＯＢに照射された照射光ＩＦのスポットＳ（Ｓ１〜Ｓ５）を、図１に示す計測装置１０の上方（Ｚ軸方向）から見た状態を示している。図８（ａ）〜（ｄ）は第１の計測時におけるスポットＳの状態を、図８（ｅ）〜（ｉ）は第２の計測時におけるスポットＳの状態を、各々示している。
【００６６】
図８（ａ）〜（ｄ）に示す第１の計測では、対象物ＯＢが−Ｘ方向に座標Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のステップで移動している。５個の発光素子１２を同時発光させた場合の照射光ＩＦのスポットをＳ１〜Ｓ５で示している。また、５個の発光素子１２を順次発光させる場合は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように発光させる発光素子１２が−Ｙ方向に移動するので、スポットＳ１〜Ｓ５は＋Ｙ方向に移動する。そこで、スポットＳ１〜Ｓ５に対応する発光素子１２を順にｙ１〜ｙ５と表記している。
【００６７】
図８（ａ）〜（ｄ）では、図８（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すように座標Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４では光量異常領域Ｑが検出されず、図８（ｃ）に示すように座標Ｘ３で光量異常領域Ｑが検出された例を示している。光量異常領域Ｑの検出は、例えば反射光の受光量を予め定められた基準受光量と比較して行われる。図８（ｃ）に示すように、光量異常領域ＱはスポットＳ２、Ｓ３を含む領域であり、第１の計測による出力は座標Ｘ３となる。むろん、第１の計測による出力は１点の座標に限られず、Ｘｍｉｎ〜Ｘｍａｘのような範囲で取得されることもある。ただし、この段階では、光量異常領域Ｑの発生要因となる欠陥の詳細までは判別されない。
【００６８】
一方、第２の計測では、図８（ｅ）〜（ｉ）に示すように、対象物ＯＢのＸ軸上の位置を座標Ｘ３に固定し、発光素子ｙ１〜ｙ５を順次発光させて個別照射を行う。この個別照射によって、各々発光素子ｙ２、ｙ３に対応するスポットＳ２、Ｓ３の照射位置に存在する欠陥の詳細情報、すなわち欠陥の位置、大きさ、状態等に関する精緻な情報が取得される。上述したように、発光素子ｙ２、ｙ３による対象物ＯＢ上の照射位置は予め分かっている。従って、スポットＳ２、Ｓ３による反射光ＲＦを受光素子１６で受光することにより、異常（欠陥）箇所の形状の変化や表面状態等が、その位置も含めて取得されるのである。なお、実際の第２の計測においては、第１の計測による出力である座標Ｘ３だけでなく、その前後、例えば座標Ｘ２、Ｘ４においても個別照射を行って反射特性を取得することが好ましい。このことにより、欠陥領域の検出漏れが抑制される。
【００６９】
次に、図９を参照して、本実施の形態に係る計測装置１０によって、異常個所の特定を行うための異常個所特定処理プログラムについて説明する。図９は、本実施の形態に係る異常個所特定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す処理は、例えば、ユーザにより図示しない入力部を介して実行開始の指示がなされると、制御部２０のＣＰＵ１００がＲＯＭ１０２等の記憶手段から本異常個所特定処理プログラムを読み込み、実行する。
【００７０】
図９に示すように、まずステップＳ１００で、対象物ＯＢのＸ軸方向の位置を設定する。本実施の形態では、対象物ＯＢの移動は、設定された位置から予め定められたステップ（単位移動距離）単位で−Ｘ方向に移動させることにより行う。
【００７１】
次のステップＳ１０２では、発光素子１２を同時に発光させ全体照射を行う。この全体照射により、発光素子１２の個数分の照射光ＩＦが平行光として対象物ＯＢの表面に照射される。本ステップでの同時発光においては、発光後一旦全発光素子１２を消灯させるが、むろん第１の計測が終了するまで発光を維持したままであってもよい。
【００７２】
次のステップＳ１０４では、照射光ＩＦによる反射光ＲＦの受光量を受光素子１６を介して取得する。
【００７３】
次のステップＳ１０６では、Ｘ軸方向の全ステップ位置における受光量の取得が完了したか否かについて判定する。当該判定が否定判定となった場合には、ステップＳ１０８で対象物を−Ｘ方向に１ステップ移動させてステップＳ１００に戻り、全体照射を継続する。一方、ステップＳ１０６で肯定判定となった場合には、ステップＳ１１０に移行する。
【００７４】
ステップＳ１１０では、各ステップ位置における受光量と、予め設定しておいた基準受光量とを比較する。基準受光量は、ある領域が光量異常領域Ｑであるか否かについて判定する基準であり、例えば受光量の下限値で与えられる。しかしながら、これに限られず、基準受光量は、上限値で、あるいは下限値及び上限値の双方で与えられてもよい。基準受光量は、予め実験、シミュレーション等により求め、ＲＯＭ１０２等の記憶手段に記憶させておいてもよい。
【００７５】
次のステップＳ１１２では、ステップＳ１１０における比較の結果、各ステップ位置における受光量のうち、基準受光量の範囲外であるものが存在するか否か、つまり、受光量が基準受光量の範囲外となる基準外ステップ位置があるか否かについて判定する。当該判定が否定判定となった場合には、本異常個所特定処理プログラムを終了する。一方、当該判定が肯定判定となった場合には、ステップＳ１１４に移行する。基準外ステップ位置は、ＲＡＭ１０４等の記憶手段に一時的に記憶させてもよい。対象外ステップ位置は、例えば、Ｘ座標、又はＸ座標の範囲で与えられる。本ステップまでが上記第１の計測に相当する。
【００７６】
ステップＳ１１４では、対象物ＯＢを、ステップＳ１１２で求めた基準外ステップ位置に移動させ、対象物ＯＢのＸ軸方向の位置を設定する。
【００７７】
次のステップＳ１１６では、発光素子１２を順次発光させ、対象物ＯＢに対する個別照射を行う。本ステップにおける個別照射は、全発光素子１２について順次発光させてもよいし、例えば光量異常領域Ｑへの照射光ＩＦを生成する発光素子１２のみについて順次発光させてもよい。
【００７８】
次のステップＳ１１８では、ステップＳ１１６における個別照射による照射光ＩＦの各々に対する反射光ＲＦの受光量を取得する。
【００７９】
次のステップＳ１２０では、全部の基準外ステップ位置について個別照射が完了したか否かについて判定する。当該判定が否定判定となった場合には、ステップＳ１２２で、対象物ＯＢのＸ方向の位置を１ステップ移動させてステップＳ１１４に戻り、個別照射を継続する。一方、当該判定が肯定判定となった場合には、ステップＳ１２４に移行する。
【００８０】
ステップＳ１２４では、ステップＳ１１８で取得した反射光ＲＦの受光量に基づいて光量異常領域Ｑの詳細情報、すなわち、欠陥の位置、大きさ、表面の状態等を示す情報を取得する。その後、本異常個所特定処理プログラムを終了する。以上までのステップが、上記の第２の計測に相当する。
【００８１】
［第２の実施の形態］
図１０を参照して、本実施の形態に係る計測装置について説明する。本実施の形態は、上記実施の形態の第１の計測において、全体照射を分割全体照射に変更した形態である。
従って、本実施の形態に係る計測装置は上記実施の形態に係る計測装置１０と同様なので、必要な場合には図１、２等を参照することとし、計測装置の図示を省略する。
【００８２】
ところで、計測装置１０においては、基本的に、１個の発光素子１２の照射光ＩＦでも、受光素子１６で受光される反射光ＲＦの光量が計測に十分な光量となるように設定されている。従って、対象物ＯＢの欠陥領域の大きさと全体照射による反射光の光量との関係、あるいは欠陥が存在する場合の反射光の光量と存在しない（つまり正常な場合）の反射光の光量との差分と、全体照射による反射光の光量との関係に配慮する必要がある。つまり、例えば、欠陥領域が小さいとその欠陥領域の状態を反映した反射光の光量、すなわち光量異常領域Ｑの反射光の光量は小さくなるが、このような場合において全発光素子１２を同時発光させると、光量異常領域Ｑによる反射光が同時発光による反射光の中に埋没し、光量異常領域Ｑのコントラストが下がり、欠陥位置特定の精度が劣化することが想定される。また、多くの発光素子１２からの照射光ＩＦによる反射光ＲＦが合算された光が受光素子１６で受光されるので、欠陥のエッジがより曖昧になることが想定される。
【００８３】
そこで、本実施の形態では、発光素子１２を予め定められたグループに分割して複数の発光素子グループを構成し、この発光素子グループ単位で発光させ、第１の計測における全体照射を行っている。
【００８４】
図１０を参照して、本実施の形態に係る分割全体照射についてより詳細に説明する。図１０は、対象物ＯＢへの照射光ＩＦによるスポットＳ（Ｓ１〜Ｓ１８）を図１示す計測装置１０の上方より見た図であり、発光素子１２の個数は一例とし１８個としている。
【００８５】
図１０（ａ）は、発光素子１２のグループ分けの一例を説明する図である。すなわち、本実施の形態では、１８個の発光素子１２を６個ずつの３グループ、つまりグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３に分割している。なお、このグループ分けする発光素子１２の個数は、想定される光量異常領域Ｑの大きさ（欠陥領域の大きさ）に応じて決めればよい。例えば、想定される欠陥領域の大きさが大きい場合には、９個ずつの２グループ、想定される欠陥領域の大きさが中程度の場合には、６個ずつの３グループ、想定される欠陥領域の大きさが小さい場合には、３個ずつの６グループとすればよい。また、必要な場合には、１個ずつ発光させてもよい、つまり個別照射を行ってもよい。このような基準でグループ分けし、同時発光させる発光素子１２の数を限定することにより、コントラストがより明瞭になるので、欠陥領域の特定精度が高められる。
【００８６】
本実施の形態に係る分割全体照射においては、いずれかの発光素子グループを発光させてもよいし、全ての発光素子グループを順次発光させてもよい。なお、上記のようなグループ分けの内容は、ＲＯＭ１０２等の記憶手段に記憶させておいてもよい。また、実際の計測においては、固定されたグループによる分割同時発光としてもよいし、計測のつどグループを切り替えて分割同時発光を行うようにしてもよい。
【００８７】
図１０（ｂ）〜（ｄ）は、全ての発光素子グループを順次発光させる場合の分割同時発光における発光素子１２の動作を示している。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、まずグループＧ１を発光させ、グループＧ１の分割全体照射による反射光ＲＦを受光素子１６で受光する。次に、図１０（ｃ）に示すように、グループＧ２を発光させ、グループＧ２の分割全体照射による反射光ＲＦを受光素子１６で受光する。最後に、図１０（ｄ）に示すように、グループＧ３を発光させ、グループＧ３の分割全体照射による反射光ＲＦを受光素子１６で受光する。グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３の各分割全体照射による反射光ＲＦの受光量は、ＣＰＵ１００により合成され、この合成された受光量を用いて光量異常領域Ｑが存在するか否かが判断される。
【００８８】
本実施の形態に係る全体照射を採用した場合の異常個所特定処理は、図８に示すフローチャートのステップＳ１０２において、分割同時発光を行うようにすればよく、その余のステップは上記実施の形態と同様である。
【００８９】
本実施に係る計測装置によれば、個々の分割全体照射において欠陥領域の良好なコントラストが確保され、欠陥領域のエッジの検出能力も高められる。
【００９０】
さらに、本実施の形態に係る分割全体照射によれば、同時に、受光素子１６の飽和も抑制される。すなわち、本実施の形態に係る計測装置では、上述したように、１個の発光素子１２からの照射光ＩＦでも、受光素子１６で受光される反射光ＲＦの光量が計測に十分な光量となるように設定されている。換言すれば、受光素子１６が飽和する直前の状態で使用されている。従って、本実施の形態に係る受光素子１６は飽和しやすいともいえるが、本実施の形態に係る分割全体照射を用いることにより、受光素子１６の飽和もより低減される。
【００９１】
なお、上記実施の形態では、発光素子１２をグループ分けするに際し、連続する発光素子１２ごとにグループ分けする形態を例示して説明したが、これに限られない。例えば、１００個の発光素子１２を有する発光器１４について１０のグループにグループ分けすることを考えた場合、発光素子グループ（１、２、・・・、１０）、（１１、１２、・・・、２０）、・・・、（９１、９２、・・・、１００）とグループ分けするのが上記実施の形態である。ただし、かっこ内の数字は連続する発光素子１２に連続して付した番号である。これを、例えば、離散的な発光素子１２の番号でグループ分けしてもよい。つまり、発光素子グループ（１、１１、・・・、９１）、（２、１２、・・・、９２）、・・・、（１０、２０、・・・、１００）のようにグループ分けしてもよい。
【００９２】
そして、各発光素子グループごとに順次連続発光させ、各々の反射光ＲＦを受光素子１６で受光する。このような形態によれば、離れた計測点の反射光ＲＦの積算値を受光することになるが、各々の同時発光の結果に異常値があれば、あらためて、例えば発光素子グループ（１、１１、・・・、９１）を順次発光させて詳細な異常領域を計測する。このような形態によれば、例えば周期的でかつ比較的長く連続するような欠陥の計測に有効である。
【００９３】
また、上記実施の形態では、分割全体照射を採用して欠陥領域のコントラストを向上させる形態を例示して説明したが、これに限られない。例えば、全体照射において、個々の発光素子１２の発光光量を減少させてもよいし、あるいは受光素子１６に接続される受光回路の利得を減少させてもよい。発光素子１２の発光光量の低減は、例えば発光素子１２に流す電流によって調整される。あるいは、逆に、第２の計測の順次発光において発光素子１２の発光光量を増加させてもよいし、受光素子１６に接続される受光回路の利得を増加させてもよい。
【００９４】
また、上記各実施の形態の第１の計測で実行される同時発光においては、発光器１４を構成する複数の発光素子１２の発光光量にばらつきがあると、計測結果が不正確となることも想定される。この発光光量のばらつきに対処する方法として、例えば、予め各発光素子１２の発光光量を測定しておき、計測時に各発光素子１２の発光光量を略等しくなるように制御する方法がある。
【００９５】
すなわち、基準受光素子を用いて予め各発光素子１２の発光光量を測定し、ＲＯＭ１０２等の記憶手段に記憶させておく。また、各発光素子１２を駆動する駆動回路は、個々の発光素子１２の発光光量を制御可能なように構成しておく。そして、計測時において、各発光素子１２の発光光量が予め定められた目標値となるように、つまり、記憶されている各発光素子の発光量と目標値との差分を埋めるように各発光素子１２をフィードバック制御する。
【００９６】
あるいは、例えば実際の計測の前処理として、発光器１４の各発光素子１２の発光光量を受光器１８に配置された受光素子１６で測定し、ＲＡＭ１０４等の記憶手段に記憶させておく。そして、計測時において、各発光素子１２の発光光量が予め定められた目標値となるように発光素子１２をフィードバック制御してもよい。
【００９７】
また、上記各実施の形態では、対象物ＯＢの全体の、あるいは部分の計測に際し対象物ＯＢを移動する形態を例示して説明したが、これに限られない。対象物ＯＢの全体の、あるいは部分の計測に際しては発光器１４と対象物ＯＢとが相対的に移動すればよいので、対象物ＯＢを固定し、発光器１４を移動させる形態としてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１０      計測装置
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ  発光素子
１４      発光器
１４Ａ    基板
１６      受光素子
１８      受光器
１８Ａ    基板
１８Ｂ    開口部
２０      制御部
３０      光学系
３２      レンズ
３４      レンズ
４０      絞り
４２      開口部
４２Ａ    開口縁
５２      駆動部
１００    ＣＰＵ
１０２    ＲＯＭ
１０４    ＲＡＭ
２００    表面
ＢＵＳ    バス
ＩＦ      照射光
Ｍ        光軸
ＲＦ      反射光
ＯＢ      対象物
Ｐ１、Ｐ２  発光パルス信号
Ｑ        光量異常領域
ＲＡ      受光領域
Ｓ、Ｓ１〜Ｓ１８  スポット
Ｔ        計測領域
【図１】
0006705301.tif 000002
【図２】
0006705301.tif 000003
【図３】
0006705301.tif 000004
【図４】
0006705301.tif 000005
【図５】
0006705301.tif 000006
【図６】
0006705301.tif 000007
【図７】
0006705301.tif 000008
【図８】
0006705301.tif 000009
【図９】
0006705301.tif 000010
【図１０】
0006705301.tif 000011