(57)【要約】  本発明は、被検査物体１０の空間変位ベクトル場３００を測定するための方法に関する。当該方法の場合、２種類の像、すなわち・少なくとも１つの固有パターン像１００，１００Ｆの記録時に、前記被検査物体１０が、均一な照射光によって照射される、前記少なくとも１つの固有パターン像１００，１００Ｆと、・少なくとも１つの投影パターン像２００，２００Ｆの記録時に、前記被検査物体１０が、空間変調され、前記被検査物体上に投影された投影パターン像によって照射される、前記少なくとも１つの投影パターン像２００，２００Ｆとが、前記被検査物体１０から記録される。この場合、・前記固有パターン像１００，１００Ｆの記録時点における前記被検査物体１０の平面変位ベクトル場１１０，１１０Ｆが、前記固有パターン像１００，１００Ｆに割り当てられた前記被検査物体１０の表現として前記固有パターン像１００，１００Ｆから計算され、・前記投影パターン像２００，２００Ｆの記録時点における前記被検査物体１０の形状が、前記投影パターン像２００，２００Ｆに割り当てられた前記被検査物体１０の表現として前記投影パターン像２００，２００Ｆから計算され、  前記空間変位ベクトル場３００が、当該記録された像１００，１００Ｆ；２００，２００Ｆに割り当てられた前記被検査物体１０の表現から測定される。本発明は、・２種類の像のうちの１つの第１種像１００；２００が、１つの試験時点ｔＴに記録され、前記２種類の像のうちのそれぞれ１つの第２種像１００Ｆ，２００Ｆが、この試験時点ｔＴの前及び後の時間離間した２つの記録時点ｔＴ−；ｔＴ＋に記録され、・前記試験時点ｔＴに対する前記被検査物体（１０）の対応する表現が、平均算出によって、前記被検査物体（１０）の複数の前記第２種像（１００Ｆ，２００Ｒ）に割り当てられて計算された表現から推定され、・前記空間変位ベクトル場３００の測定が、前記第１種像１００，２００に割り当てられて計算された前記被検査物体１０の表現と、前記第２種像１００Ｆ，２００Ｆから推定された前記被検査物体の表現とに基づくことを特徴とする方法。（図２）
2017516101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物体（１０）の空間変位ベクトル場（３００）を測定するための方法であって、当該方法の場合、２種類の像、すなわち
・少なくとも１つの固有パターン像（１００，１００Ｆ）の記録時に、前記被検査物体（１０）が、均一な照射光によって照射される、前記少なくとも１つの固有パターン像（１００，１００Ｆ）と、
・少なくとも１つの投影パターン像（２００，２００Ｆ）の記録時に、前記被検査物体（１０）が、空間変調され、前記被検査物体上に投影された投影パターン像によって照射される、前記少なくとも１つの投影パターン像（２００，２００Ｆ）とが、前記被検査物体（１０）から記録され、
・前記固有パターン像（１００，１００Ｆ）の記録時点における前記被検査物体（１０）の平面変位ベクトル場（１１０，１１０Ｆ）が、前記固有パターン像（１００，１００Ｆ）に割り当てられた前記被検査物体（１０）の表現として前記固有パターン像（１００，１００Ｆ）から計算され、
・前記投影パターン像（２００，２００Ｆ）の記録時点における前記被検査物体（１０）の形状が、前記投影パターン像（２００，２００Ｆ）に割り当てられた前記被検査物体（１０）の表現として前記投影パターン像（２００，２００Ｆ）から計算され、
前記空間変位ベクトル場（３００）が、当該記録された像（１００，１００Ｆ；２００，２００Ｆ）に割り当てられた前記被検査物体（１０）の表現から測定される当該方法において、
・２種類の像のうちの１つの第１種像（１００；２００）が、１つの試験時点（ｔＴ）に記録され、前記２種類の像のうちのそれぞれ１つの第２種像（１００Ｆ，２００Ｆ）が、この試験時点（ｔＴ）の前及び後の時間離間した２つの記録時点（ｔＴ−；ｔＴ＋）に記録され、
・前記試験時点（ｔＴ）に対する前記被検査物体（１０）の対応する表現が、平均算出によって、前記被検査物体（１０）の複数の前記第２種像（１００Ｆ，２００Ｒ）に割り当てられて計算された表現から推定され、
・前記空間変位ベクトル場（３００）の測定が、前記第１種像（１００，２００）に割り当てられて計算された前記被検査物体（１０）の表現と、前記第２種像（１００Ｆ，２００Ｆ）から推定された前記被検査物体の表現とに基づくことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２種像の複数の前記像（１００Ｆ，２００Ｆ）の複数の前記記録時点（ｔＴ−；ｔＴ＋）が、前記試験時点（ｔＴ）から時間的に等間隔に離間されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験時点（ｔＴ）に記録された像は、固有パターン像（１００）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記試験時点（ｔＴ）に記録された像は、投影パターン像（２００）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記被検査物体（１０）のそれぞれの平面変位ベクトル場（１１０，１１０Ｆ）を計算するため、それぞれの前記固有パターン像（１００，１００Ｆ）が、１つの基準時点（ｔＲ）に記録された前記被検査物体（１０）の１つの固有パターン像（１００Ｒ）と比較されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
当該比較は、複数の像部分で使用される、比較すべき前記固有パターン像（１００，１００Ｒ；２００，２００Ｒ）の２次元の相互相関計算として実行されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記被検査物体（１０）の前記空間変位ベクトル場（３００）の測定が、前記試験時点（ｔＴ）に対する計算又は推定された前記被検査物体（１０）の前記平面変位ベクトル場（１１０）に基づき、これに応じて前記基準時点（ｔＲ）を代表する前記被検査物体（１０）の形状（２１０Ｒ）と比較した、前記試験時点（ｔＴ）に対して推定又は計算された前記被検査物体（１０）の形状（２１０）に基づくことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記基準時点（ｔＲ）を代表する前記被検査物体（１０）の形状（２１０Ｒ）が、前記基準時点（ｔＲ）の時間的に近くで記録された１つ又は複数の投影パターン像（２００Ｒ）から計算又は推定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記投影パターン像は、プログラミング可能なマルチミラーアレイによって生成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物体の空間変位ベクトル場を測定するための方法に関する。当該方法の場合、２種類の像、すなわち
・少なくとも１つの固有パターン像の記録（撮影）時に、この被検査物体が、均一な照射光によって照射される、当該少なくとも１つの固有パターン像と、
・少なくとも１つの投影パターン像の記録時に、この被検査物体が、空間変調され、この被検査物体上に投影される投影パターン像によって照射される、当該少なくとも１つの投影パターン像とが、この被検査物体から記録される。
【０００２】
この場合、
・当該固有パターン像の記録時点におけるこの被検査物体の平面変位ベクトル場が、当該固有パターン像に割り当てられたこの被検査物体の表現として当該固有パターン像から計算され、
・当該投影パターン像の記録時点にこの被検査物体の形状が、当該投影パターン像に割り当てられたこの被検査物体の表現として当該投影パターン像から計算され、この場合、当該空間変位ベクトル場が、当該記録された像に割り当てられたこの被検査物体の表現から測定される。
【背景技術】
【０００３】
このような方法は、独国特許出願公開第１９５０９９６２号明細書から既知である。
【０００４】
例えば材料検査技術において頻繁に発生する問題は、機械的ストレス下にある被検査物体の３次元変形の測定である。この場合、空間変位ベクトル場が探索される。この空間変位ベクトル場は、（測定の分解能限界内で）１つの３次元ベクトルを当該被検査物体の（目に見える）それぞれの表面点に割り当てる。この３次元ベクトルは、その測定時の、当該被検査物体の時間的に遡った基準状態に対するこの３次元ベクトルの変位を示す。ここでは、この空間変位ベクトル場は、同義語的に３次元変形とも記される。
【０００５】
通常は、当該３次元変形は、２つのカメラ（これらのカメラの画像が互いに相関される）を使用するステレオ方式デジタル画像相関法（ｄｉｇｉｔａｌ  ｉｍａｇｅ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）と記される方法によって測定される。
【０００６】
しかしながら、１つのカメラだけを必要とする方法も既知である。すなわち、例えば上記の刊行物に開示された方法は、ただ１つのカメラによって被検査物体から２種類の像を記録することを可能にする。特に、いわゆる固有パターン像が記録される。当該被検査物体が、この固有パターン像のためにほぼ均一に照射される。その結果、当該被検査物体の表面上に存在する、特にランダムなパターンが識別可能である。当該パターンは、例えばランダムに分散した液滴のような、被検査物体の自然の表面パターン、人工的に形成されたパターン等でもよい。既定の記録時点に対する固有パターン像を既定の基準時点に記録された固有パターン像と比較することによって、１つの２次元ベクトルが、２次元像上で目に見える当該被検査物体のそれぞれの表面点ごとに測定され得る。当該２次元ベクトルは、基準状態と当該固有パターン像を記録した時点に対する当該被検査物体の状態との間の、当該固有パターン像内の表面点の２次元変位を示す。ここでは、この平面変位ベクトル場は、同義語的に２次元変形とも記される。それ故に、当該２次元変形が、当該固有パターン像から計算され得る限りにおいて、固有パターン像と２次元変形とが、互いに割り当てられている。それ故に、ここでは、当該平面変位ベクトル場、すなわち当該２次元変形は、当該固有パターン像に割り当てられた当該被検査物体の表現と記される。
【０００７】
さらに、被検査物体のいわゆる投影パターン像を記録することが既知である。この投影パターン像は、当該被検査物体がこの投影パターン像を記録するために既知の投影パターンによって照射されることを特徴とする。この投影パターンは、特に周期的で空間的な照射光のＩＤ変調である。例えば、バーパターン、格子パターン又は波パターンが、当該被検査物体上に投影され得る。この場合、鮮明な縁部又は連続する移行部分が、当該パターンの明るい領域と暗い領域との間に実現され得る。当該投影パターンが、このようなパターンとして既知である場合、当該被検査物体の３次元形状が、その投影パターン像を記録する時点に当該投影パターンの歪みから推定され得る。当該被検査物体のこの形状を既定の基準時点を代表する当該被検査物体の形状と比較することによって、当該基準時点と当該投影パターン像の記録時点との間の当該被検査物体の形状の変化が推定され得る。それ故に、当該被検査物体の形状が、当該投影パターン像から計算され得る限りにおいて、投影パターン像と当該被検査物体の形状とが、互いに割り当てられている。それ故に、ここでは、当該被検査物体の形状は、当該投影パターン像に割り当てられた当該被検査物体の表現とも記される。
【０００８】
３次元変形を測定するため、上記の２次元変形と被検査物体の形状又は形状の変化を互いに結合することがさらに既知である。すなわち、空間変位ベクトル場を測定するため、平面変位ベクトル場と被検査物体の形状又は形状の変化とが結合される。このために必要な又は可能な数学的な計算規則は、当業者に既知であり、本発明にとってはそれほど重要でない。
【０００９】
固有パターン像と投影パターン像とが、通常は異なる時点に記録される必要があることが、上記の既知の方法の場合に問題である。したがって、３次元変形の測定は、当該固有パターン像の記録時点を代表する表現する３次元変形と、当該投影パターン像の（この記録時点とは異なる）記録時点を代表する被検査物体の形状とに基づく。したがって、当該測定された２次元変形は、所定の１つの時点を代表するものではなくて、不確定性を伴って、固有パターン像と投影パターン像との２つの記録時点間の時間間隔に対して表現するものである。被検査物体内の速く進行する過程、例えばひび割れ過程又は亀裂過程の場合、このことは、当該測定の情報価値を著しく低下させる。
【００１０】
固有パターン像と投影パターン像とを同時に記録することが、上記の刊行物から既知である。この場合、被検査物体が、均一な照射光と異なるスペクトル範囲内にある空間変調された照射光とによって同時に照射される。このとき、「純粋な」固有パターン像と投影パターン像とが、当該記録の後のスペクトル処理によって分離される。当該記録中に空間周波数フィルタリングによって当該「純粋な」像を分離することも考えられる。しかしながら、このことは、著しく多大な労力を要する、つまり実験設備とコンピュータ計算上の後処理とに関して著しく多大な労力を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９５０９９６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、正確な時間割り当てを削減した労力で可能にする、被検査物体の３次元変形を測定する方式の方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、請求項１に記載の上位概念に関連して、
・２種類の像のうちの１つの第１種像が、１つの試験時点に記録され、前記２種類の像のうちのそれぞれ１つの第２種像が、この試験時点の前及び後の時間離間した２つの記録時点に記録され、
・前記試験時点に対する前記被検査物体の対応する表現が、平均算出によって、前記２種類の像のうちの複数の前記第２種像に割り当てられ、計算された表現から推定され、
・前記空間変位ベクトル場の測定が、前記２種類の像のうちの前記第１種像に割り当てられ、計算された前記被検査物体の表現と、前記２種類の像のうちの前記第２種像から推定された前記被検査物体の表現とに基づくことによって解決される。
【００１４】
好適な実施の形態は、従属請求項に記載されている。
【００１５】
本発明によれば、２つのだけの像の代わりに、少なくとも３つの像、すなわち１つの固有パターン像及び２つの投影パターン像又は１つの投影パターン像及び２つの固有パターン像が記録される。この場合、１回だけ記録される種類の像が、２回記録される種類の像の時間的に側方に位置される。すなわち、１つの固有パターン像が、当該既定の試験時点に記録されると、それぞれ１つの投影パターン像が、この試験時点の直前及び直後に記録される。これとは反対に、１つの投影パターン像が、当該試験時点に記録されると、それぞれ１つの固有パターン像が、この試験時点の直前及び直後に記録される。したがって、大まかに言うと、当該試験時点に記録される像の種類のうちの第１種像が、像の種類のうちのそれぞれ１つの第２種像の２回の記録の時間的に側方に位置される。次いで、当該被検査物体の割り当てられた表現が、これらの第２種像の側方像からそれぞれ計算される。第２種像の種類の側方像が、投影パターン像である場合、その投影パターン像のそれぞれの記録時点ごとに表現する当該被検査物体の形状が、当該それぞれの投影パターン像から計算される。しかしながら、第２種像の種類の側方像が、固有パターン像である場合は、この固有パターン像のそれぞれの記録時点ごとに表現する２次元変形が、当該それぞれの固有パターン像から計算される。当該必要なそれぞれ３つの像は、例えば単独で記録され得るか又は像の種類が交互して連続して記録される多数の像から選択され得る。後者の実施の形態には、異なる成分（固有像／投影像／固有像又は投影像／固有像／投影像）の複数の像が、対象となる１つの時点の近くごとに３つずつ提供されるという利点がある。
【００１６】
次のステップでは、当該計算された複数の表現が、互いに平均算出される。特に、この場合、当該平均算出は、算術平均処理でもよい。この場合、別の平均値計算も、基本的に使用可能である。したがって、被検査物体の平均形状が、２つの側方投影パターン像の記録時点に対する当該被検査物体の２つの形状から平均化される。この平均形状は、２つの記録時点間に存在する１つの時点を代表するするもの、特に試験時点に対して表現するものと見なされ得る。これに対して、平均２次元変形が、２つの側方固有パターン像の記録時点に対する当該被検査物体の２つの２次元変形から平均化される。この平均２次元変形は、２つの記録時点間の１つの時点を代表するするもの、特に試験時点を代表するものである。したがって、大まかに言うと、割り当てられた像の種類の像が試験時点に記録されなかった、３次元変形を測定するために必要な当該被検査物体の表現が、平均算出によって推定される。
【００１７】
上記のステップの前又は上記のステップと並行して実行され得るさらなるステップでは、試験時点に記録される像に割り当てられた被検査物体の表現が計算される。すなわち、１つの固有パターン像が、当該試験時点に記録された場合、当該試験時点を代表する２次元変形が計算される。これに対して、１つの投影パターン像が、当該試験時点に記録された場合、当該試験時点を代表する当該被検査物体の形状が計算される。
【００１８】
したがって、試験時点に記録された像から直接に計算された表現と、平均算出によって側方像から間接に推定された表現とが、当該試験時点に対する被検査物体を示す表現として提供される。次いで、従来の方法で、当該被検査物体の３次元変形が、これらの２つの表現、すなわち計算された表現及び推定された表現から測定される。したがって、異なる複数の時点に記録された複数の像から直接に計算された被検査物体の表現の代わりに、又は、同時に記録されて労力を要して分離された複数の像から直接に計算された被検査物体の表現の代わりに、本発明によれば、当該３次元変形の測定は、計算された１つの表現と推定された１つの表現とに基づく。
【００１９】
本発明は、「純粋な」固有パターン像及び投影パターン像を１つの試験時点に記録された重畳像から取り出すために機器及び計算上の高い経費をかける必要なしに、３次元変形を所定の正確な１つの試験時点に対して測定することを可能にする。
【００２０】
好ましくは、第２種像の種類の複数の像、すなわち複数の側方像の複数の記録時点が、１つの試験時点から時間的に等間隔に離間されている。このような記録対称性は、本発明の平均算出を簡単にする。しかしながら、時間的に非対称な記録パターンを使用することも可能である。当該時間的に非対称な記録パターンの使用は、必要ならば、適切に変更された平均値計算によって補正され得る。
【００２１】
既に上述したように、当該方法の基本的な２つの実施の形態が考えられる。第１の方法の実施の形態の場合、試験時点に記録される像は、固有パターン像である。その結果、側方像は、必ず投影パターン像である。第２の方法の実施の形態の場合は、条件が反対にされている。この場合、試験時点に記録される像は、投影パターン像である。このとき、側方像は、必ず固有パターン像である。割り当てられた表現に対して得られる結果は、上記で既に説明した。
【００２２】
被検査物体のそれぞれの平面変位ベクトル場、すなわちそれぞれの２次元変形を計算するため、それぞれの固有パターン像が、当該被検査物体の１つの基準時点に記録された１つの固有パターン像と比較されることが有益に提唱されている。この基準時点は、一定の基準時点又は「可変の」基準時点でもよい。後者の可変の基準時点は、特に反復法の場合に適する。当該反復法の場合、３次元変形が、先行するそれぞれ１つの測定時点に対する連続する複数の時点で本発明の方法にしたがって測定される。
【００２３】
基準時点の具体的な選択に関係なく、比較が、複数の像部分で使用される、比較すべき固有パターン像の２次元の相互相関計算として実行されると有益であることが実証されている。このため、互いに比較すべき複数の固有パターン像が、均一な所定の複数の窓に分解され、当該対応する複数の窓が、２次元の相互相関計算法によって互いに相関される。特に、ＤＩＣ（デジタル画像相関法）として当業者に既知の計算方法が使用され得る。その結果、平面変位ベクトル場が発生する。この平面変位ベクトル場は、１つの２次元変位ベクトルを当該それぞれの窓に割り当てる。この平面変位ベクトル場の分解能が、当該窓の大きさを選択することによって変更され得、個々の状況の要求に適合され得る。複数の別の実施の形態が、当業者に既知である。すなわち、ＤＩＣの代わりに、例えば「オプティカルフロー」又は「最小二乗マッチング」として既知の方法が使用され得る。全ての方法が、部分的に変更された実施の形態で、すなわち上述したように複数の像を複数の局所交信窓に分解して実行され得るか、又は全体の像でその都度共通に一般的に使用される実施の形態で実行され得る。
【００２４】
さらに、空間変位ベクトル場、すなわち被検査物体の３次元変形の測定が、試験時点に対する計算又は推定された平面変位ベクトル場、すなわち被検査物体の２次元変形に基づくことが有益に提唱されている、したがって基準時点を代表する被検査物体の形状と比較した、試験時点に対して推定又は計算された被検査物体の形状に基づくことが有益に提唱されている。上述したように、試験時点に対する被検査物体の絶対形状だけではなくて、特にこの時点に発生する基準形状と比較した形状の変化が、３次元変形を測定するために重要であり得る。当該基準形状は、抽象的な目標形状又は既定の基準時点に対する具体的な被検査物体の形状でもよい。後者の場合、このことは、上記の２次元変形の基準時点に関連して説明したのと同様に、形状の基準時点に対しても同様に成立する。好ましくは、当該２次元変形に対する基準時点と当該形状に対する基準時点とが、等しく選択される。
【００２５】
特に３次元変形の反復測定の場合、先行する測定のデータが、実際の測定用の基準値として使用されるときに、すなわち２種類の像のうちのいずれの像も、正確な基準時点に存在しないときに、当該基準時点を代表する被検査物体の形状が、当該基準時点の時間的に近くで記録された１つ又は複数の投影パターン像から計算又は推定されることが有益であり得る。したがって、実際の基準時点に対して時間的に近くに記録された投影パターン像から得られる形状が、基準形状として使用され得るか、又は、ここでは基準として使用される先行する平均算出による測定の範囲内で推定された被検査物体の形状が、基準形状として使用され得る。最初に言及した実施の形態は、特に、被検査物体が２つの基準時点間で機械的ストレスに曝されていないときに適する。
【００２６】
以下に、本発明の特徴及び利点を図面に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を実行するための測定装置の概略的に示す。
【図２】本発明の方法の第１の実施の形態を示す。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面中の同じ符号は、同じ又は同様な構成要素を示す。
【００２９】
図１は、本発明の方法を実行するための測定装置の基本構成を概略的に示す。当該測定装置の目的は、図示されていない機器内で負荷印加矢印１２によって示された機械的ストレスに曝されている被検査物体１０の３次元変形を測定することである。この被検査物体１０が、像検出器１４によって観察される。この像検出器１４は、制御装置１６に接続されていて、この制御装置１６から一方では制御命令を受け取り、この像検出器１４は、他方ではこの像検出器１４の記録されている像データをさらなる処理のためにこの制御装置１６に供給する。当該図示された実施の形態では、被検査物体１０の像を記録するために必要な照射が、２つの照射装置１８，２０によって実行される。これらの照射装置１８，２０は、同様に制御装置１６に接続されていて、この制御装置１６からこの制御装置１６の制御命令を受け取る。
【００３０】
第１照射装置１８は、例えば発光ダイオード又はレーザに基づくほぼ均一な光を供給する。第１照射装置１８による被検査物体１０の照射だけの場合、像検出器１４が、いわゆる固有パターン像を記録する。被検査物体１０の表面の微小寸法の固有パターン構造が、当該固有パターン像上で識別可能である。この固有パターン構造は、当該物体の表面自体の特性、例えば当該表面の凹凸、粒界又は自然のしみによって発生し得る。しかしながら、この固有パターン構造は、例えば、インクミストを噴霧することによって、又はレーザに基づく第１照射装置１８の場合はスペックルパターンとして人工的にも形成され得る。
【００３１】
第２照射装置２０は、本来の光源２１と投影パターンマスク２２とを有する。この投影パターンマスク２２は、当該固有パターンに比べて大きい寸法の周期的な投影パターンを、光源２１の光に対するより高い透過率の領域とより低い透過率の領域とから成る平面配置として有する。しかしながら、当該投影パターンの周期性と大きい寸法とは必須でないことが実証されている。当該投影パターンが、その詳細において既知でありさえすれば、微細寸法で且つ非周期的な投影パターンも使用され得る。第２照射装置２０によって被検査物体１０を照射する場合、投影パターンマスク２２の投影パターンが、被検査物体１０の表面上に投影され、したがってこの被検査物体１０の３次元パターンに応じて歪む。第２照射装置２０によって照射された被測定物体１０を像検出器１４で記録すると、投影パターン画像が提供される。投影又は投影機の概念は、本発明の文脈では−ここで説明する実施の形態の文脈に限らず−広義に解する必要があり、１つの不変のマスクを被検査物体１０上に投影する従来の投影機と、マルチミラーアレイ（ＭＭＡ）によってほぼ任意にプログラミング可能な、様々なマスクの選択を可能にする最新の投影機との双方を含む。当該最新の投影機には、固有パターン照射と投影パターン照射との間で当該マルチミラーアレイを再プログラミングすることだけによって切り替えられることで、当該２つの照射装置１８，２０が、装置的に統合され得るという利点がある。
【００３２】
被検査物体１０の形状又は形状の変化を１つ又は複数の投影パターン像から測定するための計算方法が、２次元変形を複数の固有パターン像から測定するための計算方法と同様に当業者に既知である。ここでは、後者の計算方法は、特定の１つの計算方法に限定されることなしにここでは頭文字ＤＩＣと略記される。同様に、被検査物体１０の３次元変形を固有パターン像から計算された２次元変形と、投影パターン像から測定された形状又は形状の変化とから測定するための計算方法が、当業者に既知である。それ故に、ここでは、この計算技術の詳細をさらに説明しない。
【００３３】
図１に図示された装置は、例示にすぎず、本発明を限定することを意味しないことは、当業者にとって自明である。特に、複数の像検出器１４が、被検査物体１０に対して特に異なる監視角度を成して設けられてもよい。第１照射装置１８と第２照射装置２０とを単一の照射装置に統合すること、又は代わりに、このような複数の照射装置を設けることも可能である。当然に、被検査物体１０を特別な機器によって所定の機械的ストレスの下で設置することも必須でない。熱的な変形又は誘発されるその他の変形も、本発明の測定方法によって容易に測定可能である。
【００３４】
図２は、本発明の方法の好適な実施の形態を示す。固有パターン像１００が、試験時点ｔＴに記録される。この固有パターン像１００が、ＤＩＣによって、先行する基準時点ｔＲに測定された基準固有パターン像１００Ｒと比較され、平面変位ベクトル場１１０、すなわち試験時点ｔＴに対して表現する２次元変形を提供する。
【００３５】
それぞれ１つの側方投影パターン像２００Ｆが、試験時点ｔＴ前の時間的に左側方に位置する時点ｔＴ−と、試験時点ｔＴ後の時間的に右側方に位置する時点ｔＴ＋とに記録される。対応する記録時点ｔＴ−又はｔＴに対して表現する当該被検査物体の形状２１０Ｆ（側方形状）が、それぞれの側方投影パターン像２００Ｆから計算される。試験時点ｔＴに対して表現する形状２１０が、平均算出によって当該２つの側方形状２１０Ｆから推定される。最後の方法ステップでは、試験時点ｔＴに対して表現する、計算された２次元変形１１０と、同じ試験時点ｔＴに対して表現する、推定された２１０とが、探索された３次元変形、すなわち探索された空間変位ベクトル場３００になるように一緒に算入される。このため、通常は、図２に示されているように、基準時点ｔＲに対して表現する被検査物体１０の形状２１０Ｒも、一緒に算入される。図２の実施の形態の場合、基準形状２１０Ｒは、基準時点ｔＲに記録された基準投影パターン像２００Ｒに基づく形状計算の結果である。しかしながら、基準形状２１０Ｒは、上記と同様に推定された形状又は制御装置１６内に静的に記憶された形状でもよい。当然に、基準形状２１０Ｒが、基準時点ｔＲに対して時間的にずらして記録された投影パターン像に基づく形状計算の結果である実施の形態も考えられる。特に、被検査物体１０が、基準固有パターン像１００Ｒの記録と基準投影パターン像２００Ｒの記録時点との間に機械的ストレスにほとんど曝されないときに、この実施の形態は提唱される。
【００３６】
図３は、本発明の方法の別の実施の形態を示す。この別の実施の形態は、１つの投影パターン像２００が、試験時点ｔＴに記録され、それぞれ１つの側方固有パターン像１００Ｆが、側方時点ｔＴ−及びｔＴに記録される点で、図２に示された実施の形態と主に相違する。これから、３次元変形計算に基づき且つ試験時点ｔＴに対して表現する被検査物体１０の形状が、投影パターン像２００から直接に計算されていることが得られる。これに対して、３次元変形計算に基づき且つ試験時点ｔＴに対して表現する２次元変形１１０は、推定される、すなわち２つの側方２次元変形１１０Ｆからの平均算出によって推定される。これらの側方２次元変形１１０Ｆはそれぞれ、ＤＩＣによって、側方固有パターン像１００Ｆと、基準時点ｔＲに記録された基準固有パターン像１００Ｒとから得られる。その他の点に関しては、図２に関する上記の説明を十分に参照のこと。
【００３７】
当然に、本明細書中に説明されていて、図面に示されている実施の形態は、本発明の事  例にすぎない。当業者は、本明細書を参照することで様々な実施の形態に想到可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０          被検査物体
１２          負荷印加矢印
１４          像検出器
１６          制御装置
１８          第１照射装置
２０          第２照射装置
２１          ２０の光源
２２          ２０の投影パターンマスク
１００        固有パターン像
１００Ｆ      側方固有パターン像
１００Ｒ      基準固有パターン像
１１０        ２次元変形／平面変位ベクトル場
１１０Ｆ      側方２次元変形／平面変位ベクトル場
２００        投影パターン像
２００Ｆ      側方投影パターン像
２００Ｒ      基準投影パターン像
２１０        形状
２１０Ｆ      側方形状
２１０Ｒ      基準形状
３００          ３次元変形／空間変位ベクトル場
ｔＴ            試験時点
ｔＴ−，ｔＴ＋  側方記録時点
ｔＲ            基準時点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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