特許 7516728 走査測定方法及び走査測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】走査測定方法及び走査測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20240709BHJP

   G02B 21/00 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 K

G01B11/24 D

G02B21/00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020018881

(22)【出願日】2020-02-06

(65)【公開番号】P2021124429

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-01-19

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(72)【発明者】

【氏名】王 肖南

【審査官】眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０７４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５１１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２６９９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０２Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走査方向に沿って走査される撮影装置により連続して撮影された測定面の複数の撮影画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得された前記複数の撮影画像の画素ごとの輝度値に基づき、前記複数の撮影画像の同一座標の画素ごとに、前記走査方向におけるコントラスト値の変化を演算するコントラスト値演算ステップと、
前記コントラスト値演算ステップの演算結果に基づき、前記同一座標の画素ごとに、前記走査方向における前記同一座標の画素間の１又は複数の補間コントラスト値を演算するコントラスト補間ステップと、
前記同一座標の画素ごとの前記コントラスト値及び前記同一座標の画素間の前記補間コントラスト値に基づき前記同一座標の画素ごとに前記走査方向におけるコントラスト分布を生成して、前記同一座標の画素ごとの前記コントラスト分布に基づき、前記同一座標の画素ごとに前記測定面に対する前記撮影装置の焦点位置を決定する焦点位置決定ステップと、
を有する走査測定方法。

【請求項2】

前記画像取得ステップは、前記撮影装置が前記走査方向に沿って一定のピッチで移動されるごとに前記測定面を撮影した前記撮影画像を、前記撮影装置から取得する請求項１に記載の走査測定方法。

【請求項3】

走査方向に沿って走査される撮影装置により連続して撮影された測定面の複数の撮影画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記複数の撮影画像の画素ごとの輝度値に基づき、前記複数の撮影画像の同一座標の画素ごとに、前記走査方向におけるコントラスト値の変化を演算するコントラスト値演算部と、
前記コントラスト値演算部の演算結果に基づき、前記同一座標の画素ごとに、前記走査方向における前記同一座標の画素間の１又は複数の補間コントラスト値を演算するコントラスト補間部と、
前記同一座標の画素ごとの前記コントラスト値及び前記同一座標の画素間の前記補間コントラスト値に基づき前記同一座標の画素ごとに前記走査方向におけるコントラスト分布を生成して、前記同一座標の画素ごとの前記コントラスト分布に基づき、前記同一座標の画素ごとに前記測定面に対する前記撮影装置の焦点位置を決定する焦点位置決定部と、
を備える走査測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定対象物の３次元形状を測定する走査測定方法及び走査測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

フォーカスバリエーション（Focus Variation：ＦＶ）方式の顕微鏡、共焦点方式の顕微鏡、白色干渉顕微鏡、及びオートフォーカス（Auto Focus：ＡＦ）装置等の走査測定装置を用いて、測定対象物の測定面の３次元形状（全焦点画像及び表面形状等）を測定する走査測定方法が知られている（特許文献１から３参照）。このような走査測定方法では、カメラ付きの顕微鏡を走査方向に沿って走査しながら一定のピッチごとにカメラにより測定面を撮影し、ピッチごとの撮影画像に基づき各撮影画像の画素ごとに合焦度（顕微鏡の焦点位置）を演算或いは画素ごとに高さ情報を演算することで、測定面の３次元形状を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－９９２１３号公報

【文献】特開２０１５－８４０５６号公報

【文献】特開２０１６－９０５２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図１９は、ＦＶ方式の顕微鏡の撮影のピッチと撮影画像の合焦度との関係を示したグラフである。なお、図１９の横軸は顕微鏡の走査時の走査距離であり且つ縦軸はある画素の合焦度である。

【0005】

図１９に示すように、公知の標本化定理からも明らかなように顕微鏡の撮影のピッチを小さくすれば、合焦度のピーク位置から顕微鏡の焦点位置を測定できるが、合焦度のピーク位置は撮影のピッチが大きくなると、撮影のピッチを小さくした場合と比較して半値幅が大きくなり、サンプル点数が少ないため、ピーク検出の分解能と精度も悪くなってしまう。一方、撮影のピッチを小さくすると測定面の３次元形状の測定時間が増加するので、この測定時間を短縮させるためには顕微鏡の走査速度（ピッチ×フレームレート）を速くする必要がある。このため、３次元形状の分解能よく正確な測定と高速測定とを両立させるためには、高速撮影（高フレームレート）に対応した高性能なカメラを使用する必要があり、コストが増加してしまう。

【0006】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、測定面の３次元形状の分解能よく正確な測定と高速測定とを低コストで両立可能な走査測定方法及び走査測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の目的を達成するための走査測定方法は、走査方向に沿って走査される撮影装置により連続して撮影された測定面の複数の撮影画像を取得する画像取得ステップと、画像取得ステップで取得された複数の撮影画像の画素ごとの輝度値に基づき、複数の撮影画像における同一座標の画素ごとに、走査方向における同一座標の画素間の１又は複数の補間輝度値を演算する輝度補間ステップと、同一座標の画素ごとの輝度値及び同一座標の画素間の補間輝度値に基づき、測定面の３次元形状を演算する３次元形状演算ステップと、を有する。

【0008】

この走査測定方法によれば、高性能な撮影装置を用いて撮影装置の撮影のピッチを狭くすることなく、測定面の３次元形状を分解能よく正確且つ高速測定することができる。

【0009】

本発明の他の態様に係る走査測定方法において、３次元形状演算ステップが、同一座標の画素ごとの輝度値及び同一座標の画素間の補間輝度値に基づき、同一座標の画素ごとに、走査方向におけるコントラスト値の変化を演算するコントラスト値演算ステップと、コントラスト値演算ステップの演算結果に基づき、同一座標の画素ごとに測定面に対する撮影装置の焦点位置を決定する焦点位置決定ステップと、を有する。これにより、測定面の３次元形状の正確な測定と高速測定とを低コストで両立することができる。

【0010】

本発明の他の態様に係る走査測定方法において、撮影装置が白色干渉計に設けられており、且つ複数の撮影画像が、測定面で反射された測定光と白色干渉計の反射体で反射された参照光との干渉光を撮影装置で撮像して得られた干渉縞のある画像である場合において、３次元形状演算ステップでは、同一座標の画素ごとに測定面の高さ情報を演算する。これにより、測定面の３次元形状の正確な測定と高速測定とを低コストで両立することができる。

【0011】

本発明の他の態様に係る走査測定方法において、走査方向に沿って走査される撮影装置により連続して撮影された測定面の複数の撮影画像を取得する画像取得ステップと、画像取得ステップで取得された複数の撮影画像の画素ごとの輝度値に基づき、複数の撮影画像の同一座標の画素ごとに、走査方向におけるコントラスト値の変化を演算するコントラスト値演算ステップと、コントラスト値演算ステップの演算結果に基づき、同一座標の画素ごとに、走査方向における同一座標の画素間の１又は複数の補間コントラスト値を演算するコントラスト補間ステップと、同一座標の画素ごとのコントラスト値及び同一座標の画素間の補間コントラスト値に基づき、同一座標の画素ごとに測定面に対する撮影装置の焦点位置を決定する焦点位置決定ステップと、を有する。

【0012】

この走査測定方法によれば、高性能な撮影装置を用いて撮影装置の撮影のピッチを狭くすることなく、測定面の３次元形状を正確且つ高速測定することができる。また、輝度補間を行う場合と比較して、測定面の３次元形状の測定に要する計算量を減らすことができる。

【0013】

本発明の他の態様に係る走査測定方法において、画像取得ステップは、撮影装置が走査方向に沿って一定のピッチで移動されるごとに測定面を撮影した撮影画像を、撮影装置から取得する。

【0014】

本発明の目的を達成するための走査測定装置は、走査方向に沿って走査される撮影装置により連続して撮影された測定面の複数の撮影画像を取得する画像取得部と、画像取得部が取得した複数の撮影画像の画素ごとの輝度値に基づき、複数の撮影画像における同一座標の画素ごとに、走査方向における同一座標の画素間の１又は複数の補間輝度値を演算する輝度補間部と、同一座標の画素ごとの輝度値及び同一座標の画素間の補間輝度値に基づき、測定面の３次元形状を演算する３次元形状演算部と、を備える。

【0015】

本発明の目的を達成するための走査測定装置は、走査方向に沿って走査される撮影装置により連続して撮影された測定面の複数の撮影画像を取得する画像取得部と、画像取得部が取得した複数の撮影画像の画素ごとの輝度値に基づき、複数の撮影画像の同一座標の画素ごとに、走査方向におけるコントラスト値の変化を演算するコントラスト値演算部と、コントラスト値演算部の演算結果に基づき、同一座標の画素ごとに、走査方向における同一座標の画素間の１又は複数の補間コントラスト値を演算するコントラスト補間部と、同一座標の画素ごとのコントラスト値及び同一座標の画素間の補間コントラスト値に基づき、同一座標の画素ごとに測定面に対する撮影装置の焦点位置を決定する焦点位置決定部と、を備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、測定面の３次元形状の正確な測定と高速測定とを低コストで両立可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態の走査測定装置の概略図である。

【図2】走査制御部及び撮影制御部の機能を説明するための説明図である。

【図3】信号処理部による１つの撮影画像の画素ごとのコントラスト値の演算方法の一例を説明するための説明図である。

【図4】撮影画像の各画素のコントラスト値及び合焦度の演算を説明するための説明図である。

【図5】カメラによりピッチごとに撮影された複数の撮影画像における任意の同一座標の画素の輝度値、コントラスト値、及び合焦度を示したグラフである。

【図6】輝度補間部による輝度補間処理を説明するための説明図である。

【図7】複数の撮影画像の任意の同一座標の画素において、ピッチを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行った場合（本実施例１）と、カメラによる撮影のピッチを小さくした場合（比較例１）と、におけるＺ方向の輝度分布を比較したグラフである。

【図8】任意の補間画像のＸＹ方向に沿った画素の輝度分布（本実施例１）と、この補間画像に対応するＺ方向位置でカメラにより撮影された撮影画像のＸＹ方向に沿った画素の輝度分布（比較例１）と、を比較したグラフである。

【図9】複数の撮影画像の任意の同一座標の画素において、ピッチを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行った場合（本実施例１）と、ピッチを小さくした場合（比較例１）と、ピッチを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行わなかった場合（比較例２）と、における合焦度の変化を比較したグラフである。

【図10】ピッチを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行った場合（本実施例１）と、ピッチを小さくした場合（比較例１）と、ピッチを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行わなかった場合（比較例２）と、における焦点位置の変化を比較したグラフである。

【図11】第１実施形態の走査測定装置による測定面の走査測定方法、すなわち３次元形状の測定処理の流れを示すフローチャートである。

【図12】第２実施形態の走査測定装置の概略図である。

【図13】ピッチを大きくした状態で且つコントラスト補間処理を行った場合（本実施例２）と、ピッチを小さくした場合（比較例１）と、におけるコントラスト値を比較したグラフである。

【図14】ピッチを大きくした状態で且つコントラスト補間処理を行った場合（本実施例２）と、ピッチを小さくした場合（比較例１）と、における合焦度を比較したグラフである。

【図15】ピッチを大きくした状態で且つコントラスト補間処理を行った場合（本実施例１）と、ピッチを小さくした場合（比較例１）と、ピッチを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行わなかった場合（比較例２）と、における焦点位置の変化を比較したグラフである。

【図16】第２実施形態の走査測定装置による測定面の走査測定方法、すなわち３次元形状の測定処理の流れを示すフローチャートである。

【図17】第３実施形態の走査測定装置の概略図である。

【図18】第４実施形態の走査測定装置の概略図である。

【図19】ＦＶ方式の顕微鏡の撮影のピッチと撮影画像の合焦度との関係を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の走査測定装置１０の概略図である。なお、図中のＸＹ方向は水平方向であり且つＺ方向は上下方向（高さ方向）である。

【0019】

図１に示すように、走査測定装置１０は、測定対象物Ｗの測定面Ｗａの３次元形状（表面形状）の測定、例えば測定面Ｗａの各位置の全てに焦点の合った全焦点画像の生成を行う。この走査測定装置１０は、ＦＶ方式の顕微鏡２０とコントローラ３０とを備える。なお、本実施形態では、測定面Ｗａに対して外部から照明光ＥＬが照射される。

【0020】

顕微鏡２０は、本発明の撮影装置に相当するものであり、顕微鏡本体２０ａと、対物レンズ２１と、結像レンズ２２と、カメラ２３と、走査アクチュエータ２４と、を備える。

【0021】

顕微鏡本体２０ａには、Ｚ方向下方側からＺ方向上方側に向かって対物レンズ２１、結像レンズ２２、及びカメラ２３が一列に設けられている。また、顕微鏡本体２０ａは、走査アクチュエータ２４により走査方向であるＺ方向に移動自在に支持されている。

【0022】

対物レンズ２１は、測定面Ｗａに対向する位置に配置されており、測定面Ｗａにて反射された照明光ＥＬの反射光である信号光ＳＬ（測定光ともいう）を透過して結像レンズ２２に向けて出射する。結像レンズ２２は、対物レンズ２１から入射した信号光ＳＬをカメラ２３に結像させる。

【0023】

カメラ２３（検出器ともいう）は、公知の各種撮像素子或いは各種フォトディテクタを備えている。このカメラ２３は、コントローラ３０の制御の下、結像レンズ２２により結像された信号光ＳＬを撮像して、測定面Ｗａの撮影画像２５（画像データ）をコントローラ３０に向けて出射する。

【0024】

走査アクチュエータ２４は、公知のリニアモータ或いはモータ駆動機構により構成されており、顕微鏡本体２０ａを走査方向であるＺ方向に移動自在に保持している。この走査アクチュエータ２４は、コントローラ３０の制御の下、顕微鏡本体２０ａをＺ方向に沿って走査させる。なお、本明細書における顕微鏡本体２０ａの走査には、走査アクチュエータ２４により顕微鏡本体２０ａをＺ方向に移動させるだけでなく、不図示の移動機構により測定対象物ＷをＺ方向に移動させることで測定対象物Ｗに対して顕微鏡本体２０ａを相対的にＺ方向に移動させる場合も含む。

【0025】

コントローラ３０は、顕微鏡本体２０ａの走査とカメラ２３による信号光ＳＬの撮像（測定面Ｗａの撮影）とを制御すると共に、カメラ２３から入力される複数の撮影画像２５に基づき測定面Ｗａの３次元形状を演算する。このコントローラ３０は、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、コントローラ３０の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

【0026】

コントローラ３０は、不図示の記憶部に記憶されている不図示の制御プログラムを実行することで、走査制御部３１、撮影制御部３２、画像取得部３３、及び信号処理部３４として機能する。なお、コントローラ３０の「～部」として説明するものは「～回路」、「～装置」、又は「～機器」であってもよい（後述の図１８のコントローラ３０Ａも同様）。すなわち、「～部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。

【0027】

図２は、走査制御部３１及び撮影制御部３２の機能を説明するための説明図である。図２及び既述の図１に示すように、走査制御部３１は、走査アクチュエータ２４を駆動して、顕微鏡本体２０ａをＺ方向に走査させる。

【0028】

撮影制御部３２は、走査アクチュエータ２４により顕微鏡本体２０ａがＺ方向に走査される間、顕微鏡本体２０ａがＺ方向に沿って一定のピッチＰだけ移動するごとに、カメラ２３による信号光ＳＬの撮像（測定面Ｗａの撮影）と、カメラ２３からコントローラ３０（画像取得部３３）への撮影画像２５の出力と、を繰り返し実行させる。これにより、顕微鏡本体２０ａがＺ方向に走査される間、カメラ２３による測定面Ｗａの撮影が連続して行われると共に、カメラ２３から画像取得部３３への撮影画像２５の出力が連続して行われる。なお、顕微鏡本体２０ａがピッチＰだけ移動するごとに顕微鏡本体２０ａを停止させて撮影を行ってもよいし、或いは顕微鏡本体２０ａを停止させることなく撮影を行ってもよい。

【0029】

画像取得部３３は、カメラ２３に有線接続又は無線接続された公知の画像入力インターフェースとして機能する。この画像取得部３３は、走査アクチュエータ２４により顕微鏡本体２０ａがＺ方向に走査される間、カメラ２３から複数の撮影画像２５を取得し、これら複数の撮影画像２５を信号処理部３４へ出力する。

【0030】

信号処理部３４は、画像取得部３３から入力される複数の撮影画像２５に基づき、測定面Ｗａの３次元形状を演算する。最初に一般的な測定面Ｗａの３次元形状の演算方法について説明を行う。

【0031】

図３は、信号処理部３４による１つの撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値（コントラスト評価値、ＡＦ評価値ともいう）の演算方法の一例を説明するための説明図である。なお、図３の符号３Ａは測定面Ｗａに合焦しているカメラ２３により撮影された撮影画像２５を示し、符号３Ｂは測定面Ｗａに合焦してないカメラ２３により撮影された撮影画像２５を示し、符号３Ｃは符号３Ａ，３Ｂの撮影画像２５の注目画素Ｇごとのコントラスト値の演算結果を示したグラフである。

【0032】

図３に示すように、信号処理部３４（後述のコントラスト値演算部３７）は、１つの撮影画像２５の任意の画素を注目画素Ｇとして選択する。そして、信号処理部３４は、この注目画素Ｇを中心とする任意の評価範囲ＡＲ（例えば５×５の範囲）内の各画素の輝度値の輝度差を演算、例えば本実施形態では各輝度値の標準偏差を演算したり或いは公知のフィルタ処理（例えば特開２０１７－２２４９２３号公報）を実行したりすることで、注目画素Ｇのコントラスト値を演算する。

【0033】

コントラスト値は、撮影画像２５の合焦度（合焦度合）を示す評価値である。カメラ２３が測定面Ｗａに対して合焦している場合には、測定面Ｗａのエッジ部分が撮影画像２５にはっきりと写るためコントラスト値が大きくなる（符号σ１参照）。また逆にカメラ２３が測定面Ｗａに対して合焦していない場合には、撮影画像２５において測定面Ｗａのエッジ部分がボケるためコントラスト値は小さくなる（符号σ２参照）。なお、コントラス値から合焦度を演算する方法は公知技術であるので具体的な説明は省略する。

【0034】

図４は、撮影画像２５の各画素のコントラスト値及び合焦度の演算を説明するための説明図である。なお、図４の符号４Ａは撮影画像２５の任意のＸ方向に沿った各画素の輝度値であり、符号４ＢはＸ方向に沿った各画素のコントラスト値及び合焦度の演算結果である。図４に示すように、信号処理部３４は、撮影画像２５の各画素の画素値に基づき、画素ごとにコントラスト値及び合焦度の演算を繰り返し実行する。以下同様に信号処理部３４は、全ての撮影画像２５についてその画素ごとにコントラスト値及び合焦度の演算を行う。

【0035】

図５は、カメラ２３によりピッチＰごとに撮影された複数の撮影画像２５における任意の同一座標の画素の輝度値、コントラスト値、及び合焦度を示したグラフである。なお、複数の撮影画像２５における同一座標の画素とは、カメラ２３の撮像素子等の画素が同一であることを示す。

【0036】

図５に示すように、信号処理部３４は、複数の撮影画像２５における同一座標の画素（以下、単に「同一座標の画素」と略す）ごとの合焦度の変化（分布）に基づき、同一座標の画素ごとに測定面Ｗａに対する顕微鏡２０の焦点位置を決定する。これにより、測定面Ｗａの３次元形状を示す全焦点画像が得られる。なお、「同一座標の画素ごと」とは「全焦点画像の画素ごと」に対応する。

【0037】

ここで、既述の通り、合焦度（コントラスト値）の分布から顕微鏡２０の焦点位置を正確に測定するためにはピッチＰを小さくする必要があるが、ピッチＰを小さくすると測定時間（走査時間）が増加する。一方、コストの観点から顕微鏡２０に採用可能なカメラ２３の種類（性能）にも制限があるので顕微鏡本体２０ａの走査速度の増加にも制限が生じる。そこで、本実施形態では、測定面Ｗａの３次元形状の分解能よく正確な測定と高速測定とを低コストに両立可能な機能を信号処理部３４に持たせている。

【0038】

図１に戻って、信号処理部３４は、輝度補間部３６、コントラスト値演算部３７、及び焦点位置決定部３８として機能する。なお、コントラスト値演算部３７及び焦点位置決定部３８は、本発明の３次元形状演算部として機能する。

【0039】

図６は、輝度補間部３６による輝度補間処理を説明するための説明図である。図６及び既述の図１に示すように、輝度補間部３６は、画像取得部３３から入力される複数の撮影画像２５に基づき、同一座標の画素ごとに、同一座標の画素間の１又は複数の補間輝度値を輝度補間処理により演算する。換言すると輝度補間部３６は、個々の撮影画像２５間を補間する補間画像２５ａを生成する。なお、Ｚ方向における同一座標の画素間（Ｚ方向において互いに隣接する画素間）の補間輝度値の演算方法（補間画像２５ａの生成方法）としては、例えば公知の線形補間方法等が用いられる。

【0040】

コントラスト値演算部３７は、同一座標の画素ごとの輝度値及び同一座標の画素間の補間輝度値に基づき、既述の図３で説明したコントラスト値の演算方法を用いて、各撮影画像２５の画素ごと及び各補間画像２５ａの画素ごとにコントラスト値を演算する。これにより、コントラスト値演算部３７によって、同一座標の画素ごとにＺ方向におけるコントラスト値の変化（コントラスト分布）が演算される。

【0041】

焦点位置決定部３８は、コントラスト値演算部３７による演算結果（同一座標の画素ごとのＺ方向におけるコントラスト値の変化）に基づき、公知の手法で同一座標の画素ごとのＺ方向における合焦度の変化（合焦度分布）を演算する。そして、焦点位置決定部３８は、同一座標の画素ごとのＺ方向における合焦度の変化に基づき、同一座標の画素ごとに測定面Ｗａに対する顕微鏡２０の焦点位置を決定する。これにより、測定面Ｗａの３次元形状が得られる。

【0042】

次に、ピッチＰを大きくした状態（小さくしない状態）で且つ輝度補間処理を行った場合と、ピッチＰを小さくした場合とにおける輝度値、合焦度（コントラスト値）、及び焦点位置の比較を行う。

【0043】

図７は、複数の撮影画像２５の任意の同一座標の画素において、ピッチＰを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行った場合（本実施例１）と、カメラ２３による撮影のピッチＰを小さくした場合（比較例１）と、におけるＺ方向の輝度分布を比較したグラフである。

【0044】

図８は、任意の補間画像２５ａのＸＹ方向に沿った画素の輝度分布（本実施例１）と、この補間画像２５ａに対応するＺ方向位置でカメラ２３により撮影された撮影画像２５のＸＹ方向に沿った画素の輝度分布（比較例１）と、を比較したグラフである。具体的には、図８の符号８Ａは、本実施例１のＸ方向に沿った輝度分布と、比較例１のＸ方向に沿った画素の輝度分布とを比較したグラフである。また、図８の符号８Ｂは、本実施例１のＹ方向に沿った輝度分布と、比較例１のＹ方向に沿った画素の輝度分布とを比較したグラフである。

【0045】

図９は、複数の撮影画像２５の任意の同一座標の画素において、ピッチＰを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行った場合（本実施例１）と、ピッチＰを小さくした場合（比較例１）と、ピッチＰを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行わなかった場合（比較例２）と、における合焦度の変化を比較したグラフである。なお、本実施例１では、ピッチＰを６μｍに設定し且つ輝度補間処理を１μｍ間隔で行っている。また、比較例１ではピッチＰを１μｍに設定し、比較例２ではピッチＰを６μｍに設定している。

【0046】

図７から図９に示すように、輝度補間部３６による輝度補間処理を実行することで、ピッチＰを小さくした場合と同等の精度及び分解能で、輝度値と合焦度（コントラスト値も同様）とを測定することができる。このため、顕微鏡本体２０ａの走査時間を短縮することができる。例えば図９に示したように、本実施例１（ピッチＰ＝６μｍ）では比較例１（ピッチＰ＝１μｍ）と比較して走査時間を１／６に短縮することができる。その結果、測定面Ｗａの３次元形状の高速測定が可能となる。

【0047】

図１０は、ピッチＰを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行った場合（本実施例１）と、ピッチＰを小さくした場合（比較例１）と、ピッチＰを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行わなかった場合（比較例２）と、における焦点位置の変化を比較したグラフである。ここで図１０の符号１０Ａは、本実施例１、比較例１、及び比較例２でそれぞれ求められる測定面Ｗａの任意の測定ラインに沿った焦点位置の変化を示したグラフである。図１０の符号１０Ｂは、比較例２及び比較例１の焦点位置の変化の差分ΔＦ１と、本実施例１及び比較例１の焦点位置の変化の差分ΔＦ２と、を示したグラフである。

【0048】

図１０に示すように、ピッチＰを大きくした状態においても輝度補間部３６による輝度補間処理を実行することで、比較例２と比較して、比較例１により近い精度の焦点位置の測定結果が得られる。その結果、本実施例１では、比較例１と同等の精度及び分解能で焦点位置の測定を行うことができる。

【0049】

［第１実施形態の作用］
図１１は、上記構成の第１実施形態の走査測定装置１０による測定面Ｗａの走査測定方法、すなわち３次元形状の測定処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、走査測定装置１０に測定対象物Ｗがセットされた後、オペレータが不図示の操作部にて測定開始操作を入力すると、コントローラ３０の走査制御部３１が走査アクチュエータ２４を駆動して、顕微鏡本体２０ａのＺ方向の走査を開始させる（ステップＳ１）。

【0050】

顕微鏡本体２０ａのＺ方向の走査が開始されると、或いは顕微鏡本体２０ａが所定の撮影開始位置まで移動されると、撮影制御部３２がカメラ２３による信号光ＳＬの撮像を実行させる。これにより、カメラ２３による測定面Ｗａの撮影及び撮影画像２５の出力と、画像取得部３３による撮影画像２５の取得と、が実行される（ステップＳ２、本発明の画像取得ステップに相当）。

【0051】

次いで、走査アクチュエータ２４により顕微鏡本体２０ａがピッチＰだけＺ方向に移動されると（ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ４）、カメラ２３による測定面Ｗａの撮影及び撮影画像２５の出力が再び実行される（ステップＳ２）。以下、顕微鏡本体２０ａがピッチＰだけ移動されるごとに、カメラ２３による測定面Ｗａの撮影及び撮影画像２５の出力が繰り返し実行される。また、画像取得部３３は、カメラ２３から新たな撮影画像２５を取得するごとに、この新たな撮影画像２５を信号処理部３４へ逐次出力する。

【0052】

顕微鏡本体２０ａの走査が終了すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、信号処理部３４が、輝度補間部３６、コントラスト値演算部３７、及び焦点位置決定部３８として機能する。最初に輝度補間部３６が、既述の図６から図８に示したように、画像取得部３３から入力された複数の撮影画像２５に基づき輝度補間処理を実行する（ステップＳ５、本発明の輝度補間ステップに相当）。これにより、複数の撮影画像２５の同一座標の画素ごとに、同一座標の画素間の１又は複数の補間輝度値が求められる。

【0053】

輝度補間処理が完了すると、コントラスト値演算部３７が、同一座標の画素ごとの輝度値及び同一座標の画素間の補間輝度値に基づき、各撮影画像２５の画素ごと及び各補間画像２５ａの画素ごとにコントラスト値を演算する（ステップＳ６、本発明のコントラスト値演算ステップに相当）。これにより、同一座標の画素ごとにＺ方向におけるコントラスト値の変化が求められる。

【0054】

コントラスト値の演算が完了すると、焦点位置決定部３８が、コントラスト値演算部３７による演算結果に基づき、各撮影画像２５の画素ごと及び各補間画像２５ａの画素ごとに合焦度を演算する（ステップＳ７）。これにより、既述の図９に示したように、同一座標の画素ごとにＺ方向における合焦度の変化が求められる。次いで、焦点位置決定部３８が、同一座標の画素ごとのＺ方向における合焦度の変化に基づき、同一座標の画素ごとに合焦度のピーク位置を検出することで、既述の図１０に示したように同一座標の画素ごとに測定面Ｗａに対する顕微鏡２０の焦点位置を決定する（ステップＳ８、本発明の焦点位置決定ステップに相当）。これにより、測定面Ｗａの３次元形状が得られる。なお、ステップＳ６からステップＳ８は、本発明の３次元形状演算ステップに相当する。

【0055】

［第１実施形態の効果］
以上のように第１実施形態の走査測定装置１０では、複数の撮影画像２５に基づき輝度補間処理を実行することで、ピッチＰを小さくすることなく、ピッチＰを小さくした場合と同等の精度及び分解能で同一座標の画素ごとの焦点位置を決定、すなわち測定面Ｗａの３次元形状を測定することができる。また、ピッチＰを小さくする必要がなくなるので、走査時間を短くすることができ、さらに高速撮影に対応した高性能なカメラ２３を使用する必要がなくなる。その結果、測定面Ｗａの３次元形状の分解能よく正確な測定と高速測定とを低コストで両立することができる。

【0056】

［第２実施形態］
図１２は、第２実施形態の走査測定装置１０の概略図である。上記第１実施形態の走査測定装置１０では信号処理部３４にて輝度補間処理を実行しているが、第２実施形態の走査測定装置１０では、輝度補間処理の代わりに後述のコントラスト補間処理を行う。

【0057】

図１２に示すように、第２実施形態の走査測定装置１０は、コントローラ３０の信号処理部３４が、コントラスト値演算部３７ａ、コントラスト補間部３７ｂ、及び焦点位置決定部３８として機能する点を除けば、第１実施形態の走査測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

【0058】

コントラスト値演算部３７ａは、画像取得部３３から入力される複数の撮影画像２５に基づき、既述の図３で説明したコントラスト値の演算方法を用いて、各撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値を演算する。これにより、コントラスト値演算部３７ａによって、同一座標の画素ごとにＺ方向におけるコントラスト値の変化（コントラスト分布）が演算される（図４及び図５参照）。

【0059】

コントラスト補間部３７ｂは、コントラスト値演算部３７ａによる各撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値の演算結果に基づき、同一座標の画素ごとに、Ｚ方向における同一座標の画素間の１又は複数の補間コントラスト値を演算するコントラスト補間処理を実行する。なお、Ｚ方向における同一座標の画素間の補間コントラスト値の演算方法としては、例えば公知の線形補間方法等が用いられる。これにより、同一座標の画素ごとに、比較例１（ピッチＰを小さくした場合）と同等の分解能でＺ方向におけるコントラスト値の変化が求められる。

【0060】

第２実施形態の焦点位置決定部３８は、コントラスト値演算部３７の演算結果（同一座標の画素ごとのコントラスト値）と、コントラスト補間部３７ｂの演算結果（Ｚ方向における同一座標の画素間の補間コントラスト値）と、に基づき、公知の手法で同一座標の画素ごとのＺ方向における合焦度の変化（合焦度分布）を演算する。そして、焦点位置決定部３８は、上記第１実施形態と同様に、同一座標の画素ごとに測定面Ｗａに対する顕微鏡２０の焦点位置を決定する。これにより、測定面Ｗａの３次元形状が得られる。

【0061】

次に、ピッチＰを大きくした状態で且つコントラスト補間処理を行った場合と、ピッチＰを小さくした場合とにおけるコントラスト値、合焦度、及び焦点位置の比較を行う。

【0062】

図１３は、ピッチＰを大きくした状態で且つコントラスト補間処理を行った場合（本実施例２）と、ピッチＰを小さくした場合（比較例１）と、におけるコントラスト値を比較したグラフである。具体的には、図１３の符号１３Ａは、本実施例２（コントラスト補間処理で求められた補間コントラスト値）のＹ方向のコントラスト分布と、比較例１（撮影画像２５から求められた実際のコントラスト値）のＹ方向のコントラスト分布と、を比較したグラフである。図１３の符号１３Ｂは、本実施例２のＸ方向のコントラスト分布と、比較例１のＸ方向のコントラスト分布と、を比較したグラフである。図１３の符号１３Ｃは、複数の撮影画像２５の任意の同一座標の画素において、本実施例２と比較例１とにおけるＺ方向のコントラスト分布を比較したグラフである。

【0063】

図１４は、ピッチＰを大きくした状態で且つコントラスト補間処理を行った場合（本実施例２）と、ピッチＰを小さくした場合（比較例１）と、における合焦度を比較したグラフである。具体的には、図１４の符号１４Ａは、本実施例２及び比較例１のＹ方向の合焦度分布を示したグラフである。図１４の符号１４Ｂは、本実施例２及び比較例１のＸ方向の合焦度分布を示したグラフである。図１４の符号１４Ｃは、複数の撮影画像２５の任意の同一座標の画素において、本実施例２と比較例１とにおけるＺ方向の合焦度分布を比較したグラフである。

【0064】

図１３及び図１４に示すように、コントラスト補間部３７ｂによるコントラスト補間処理を実行することで、ピッチＰを小さくした場合と同等の精度及び分解能で、コントラスト値と合焦度とを測定することができる。このため、上記第１実施形態と同様に走査時間を短縮させることができるので、測定面Ｗａの３次元形状の高速測定が可能となる。

【0065】

図１５は、ピッチＰを大きくした状態で且つコントラスト補間処理を行った場合（本実施例１）と、ピッチＰを小さくした場合（比較例１）と、ピッチＰを大きくした状態で且つ輝度補間処理を行わなかった場合（比較例２）と、における焦点位置の変化を比較したグラフである。ここで図１５の符号１５Ａは、本実施例１、比較例１、及び比較例２でそれぞれ求められる測定面Ｗａの任意の測定ラインに沿った焦点位置の変化を示したグラフである。図１５の符号１５Ｂは、比較例２及び比較例１の焦点位置の変化の差分ΔＦ１と、本実施例１及び比較例１の焦点位置の変化の差分ΔＦ２と、を示したグラフである。

【0066】

図１５に示すように、ピッチＰを大きくした状態においてもコントラスト補間部３７ｂによるコントラスト補間処理を実行することで、比較例２と比較して、比較例１により近い精度で焦点位置の測定結果が得られる。その結果、上記第１実施形態と同様に、比較例１と同等の精度及び分解能で焦点位置の測定を行うことができる。

【0067】

［第２実施形態の作用］
図１６は、上記構成の第２実施形態の走査測定装置１０による測定面Ｗａの走査測定方法、すなわち３次元形状の測定処理の流れを示すフローチャートである。図１６に示すように、ステップＳ１からステップＳ４までは既述の図１１に示した第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。

【0068】

顕微鏡本体２０ａの走査が終了すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、信号処理部３４が、コントラスト値演算部３７ａ、コントラスト補間部３７ｂ、及び焦点位置決定部３８として機能する。最初にコントラスト値演算部３７ａが、既述の図３及び図４に示したように、画像取得部３３から入力された複数の撮影画像２５に基づき各撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値を演算する（ステップＳ５Ａ、本発明のコントラスト値演算ステップに相当）。これにより、同一座標の画素ごとにＺ方向におけるコントラスト値の変化（コントラスト分布）が演算される。

【0069】

コントラスト値の演算が完了すると、コントラスト補間部３７ｂが、既述の図１３に示したように、各撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値に基づき、コントラスト補間処理を実行する（ステップＳ６Ａ、本発明のコントラスト補間ステップに相当）。これにより、複数の撮影画像２５の同一座標の画素ごとに、Ｚ方向における同一座標の画素間の１又は複数の補間コントラスト値が求められる。

【0070】

以下第１実施形態と同様に、焦点位置決定部３８が合焦度の演算（ステップＳ７）及び焦点位置の決定（ステップＳ８、本発明の焦点位置決定ステップに相当）を実行する（図１４及び図１５参照）。これにより、測定面Ｗａの３次元形状が得られる。

【0071】

［第２実施形態の効果］
以上のように第２実施形態の走査測定装置１０においても、各撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値の演算後にコントラスト補間処理を実行することで、ピッチＰを小さくすることなく、ピッチＰを小さくした場合と同等の精度及び分解能で同一座標の画素ごとの焦点位置を決定、すなわち測定面Ｗａの３次元形状を測定することができる。その結果、第１実施形態と同様に、測定面Ｗａの３次元形状の分解能よく正確な測定と高速測定とを低コストで両立することができる。

【0072】

さらに第２実施形態では、輝度補間処理に代えてコントラスト補間処理を行うことで、測定面Ｗａの３次元形状の測定に要する計算量を減らすことができる。以下、その理由について説明する。

【0073】

第１実施形態の輝度補間処理及び第２実施形態のコントラスト補間処理は、共に線形補間処理等を行うので計算量はほぼ同じである。また、第１実施形態及び第２実施形態において合焦度の演算及び焦点位置の決定に要する計算量もほぼ同じ計算量となる。このため、測定面Ｗａの３次元形状の測定では、既述の図３に示したような各撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値の計算が占める割合が非常に高くなる。

【0074】

例えば、フィルタ処理を行う場合の１画素当たりのコントラスト値の計算量αは、本実施形態では評価範囲ＡＲが５×５（図３参照）であるので、「計算量α≒（評価範囲ＡＲ）^２＝（５×５）^２」である。そして、１つの撮影画像２５当たりのコントラスト値の計算量βは、撮影画像２５の解像度（総画素数）をｍとした場合に「計算量β＝α×ｍ」である。従って、全ての撮影画像２５の画素ごとのコントラスト値の計算量γは、撮影画像２５の総数をｎとした場合に「計算量γ＝β×ｎ」である。このように測定面Ｗａの３次元形状の測定においては、コントラスト値の演算対象の撮影画像２５の総数ｎが増加するほど計算量γも増加する。

【0075】

上記第１実施形態では輝度補間処理を行って補間画像２５ａを生成するため、補間画像２５ａの分だけ第１実施形態の撮影画像２５（補間画像２５ａを含む）の総数ｎは、第２実施形態の撮影画像２５の総数ｎよりも大きくなる。換言すると第２実施形態では、輝度補間処理に代えてコントラスト補間処理を行うことで、コントラスト値の演算対象の撮影画像２５の総数ｎを第１実施形態よりも減らすことができる。その結果、第２実施形態では、測定面Ｗａの３次元形状の測定に要する計算量を第１実施形態よりも減らすことができる。

【0076】

［第３実施形態］
図１７は、第３実施形態の走査測定装置１０の概略図である。上記各実施形態では、外部から照明光ＥＬが照射されている測定面Ｗａを顕微鏡２０のカメラ２３で撮影しているが、図１７に示すように、第３実施形態の走査測定装置１０は測定面Ｗａの照明用の光源２７を備えている。

【0077】

第３実施形態の走査測定装置１０は、顕微鏡本体２０ａの鏡筒２６に光源２７及びハーフミラー２８が設けられている点を除けば、上記各実施形態の走査測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0078】

鏡筒２６は、Ｚ方向に平行に配置されており、そのＺ方向下端部には対物レンズ２１が設けられ、且つそのＺ方向上端部には結像レンズ２２及びカメラ２３が設けられている。また、鏡筒２６の内部にはハーフミラー２８が設けられている。さらに鏡筒２６の外周面上においてハーフミラー２８に対向する位置には光源２７が設けられている。

【0079】

光源２７は、ハーフミラー２８に向けて照明光ＥＬを出射する。光源２７のオンオフは、本実施形態ではコントローラ３０により制御されるが、オペレータの手動操作でオンオフできるようにしてもよい。

【0080】

ハーフミラー２８は、光源２７から出射された照明光ＥＬの一部を対物レンズ２１に向けて反射する。これにより、対物レンズ２１を通して照明光ＥＬが測定面Ｗａに照射され、さらに測定面Ｗａにて反射された信号光ＳＬが対物レンズ２１、ハーフミラー２８、及び結像レンズ２２を通してカメラ２３に入射する。

【0081】

以下、上記各実施形態と同様に、顕微鏡本体２０ａの走査、カメラ２３による測定面Ｗａの撮影（信号光ＳＬの撮像）、及びコントローラ３０による測定面Ｗａの３次元形状の測定が実行される。

【0082】

［第４実施形態］
図１８は、第４実施形態の走査測定装置１０の概略図である。上記各実施形態ではＦＶ方式の顕微鏡２０及びコントローラ３０を備える走査測定装置１０を例に挙げて説明したが、第４実施形態の走査測定装置１０は白色干渉顕微鏡２０Ａとコントローラ３０Ａとを備える。なお、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0083】

白色干渉顕微鏡２０Ａは、本発明の白色干渉計に相当するものであり、参照鏡２９を備える点を除けば第３実施形態の顕微鏡２０と基本的に同じ構成である。参照鏡２９は、本発明の反射体に相当するものであり、鏡筒２６の側面であって且つハーフミラー２８を基準として光源２７が設けられている側とは反対側の位置に設けられている。

【0084】

第４実施形態のハーフミラー２８（ビームスプリッタともいう）は、光源２７から入射した照明光ＥＬ（白色光）を測定光ＭＬと参照光ＲＬとに分割し、測定光ＭＬを対物レンズ２１に向けて反射すると共に参照光ＲＬを透過して参照鏡２９に向けて出射する。これにより、対物レンズ２１を通して測定光ＭＬが測定面Ｗａに照射され且つ測定面Ｗａにて反射された測定光ＭＬが対物レンズ２１を通してハーフミラー２８に入射する。また、参照鏡２９にて反射された参照光ＲＬがハーフミラー２８に入射する。

【0085】

ハーフミラー２８は、対物レンズ２１及び参照鏡２９から入射した測定光ＭＬ及び参照光ＲＬの各々の一部を透過して結像レンズ２２に向けて出射する。これにより、測定光ＭＬ及び参照光ＲＬの干渉光ＩＬが結像レンズ２２を通してカメラ２３に入射する。

【0086】

第４実施形態のカメラ２３は、結像レンズ２２を通して干渉光ＩＬを撮像して、干渉縞のある画像２５Ｉをコントローラ３０Ａへ出力する。

【0087】

第４実施形態のコントローラ３０Ａは、不図示の記憶部に記憶されている不図示の制御プログラムを実行することで、上記各実施形態と同様に走査制御部３１、撮影制御部３２、及び画像取得部３３として機能する他に、信号処理部３４Ａとして機能する。

【0088】

走査制御部３１及び撮影制御部３２により、走査アクチュエータ２４による顕微鏡本体２０ａのＺ方向の走査と、カメラ２３によるピッチＰごとの干渉光ＩＬの撮像及び干渉縞のある画像２５Ｉの出力と、が実行される。そして、画像取得部３３が、カメラ２３から複数の干渉縞のある画像２５Ｉを取得し、これら複数の干渉縞のある画像２５Ｉを信号処理部３４Ａへ出力する。

【0089】

信号処理部３４Ａは、画像取得部３３から入力される複数の干渉縞のある画像２５Ｉに基づき、測定面Ｗａの３次元形状を演算する。この信号処理部３４Ａは、輝度補間部３６及び高さ情報決定部３９として機能する。

【0090】

輝度補間部３６は、上記第１実施形態と同様に、画像取得部３３から入力される複数の干渉縞のある画像２５Ｉに基づき、その同一座標の画素ごとに、同一座標の画素間の１又は複数の補間輝度値を輝度補間処理により演算することで、個々の干渉縞のある画像２５Ｉ間を補間する補間画像２５ａを生成する。

【0091】

高さ情報決定部３９は、複数の干渉縞のある画像２５Ｉ（輝度値）及び補間画像２５ａ（補間輝度値）に基づき、同一座標の画素ごとに測定面Ｗａの高さ情報を演算する。なお、各干渉縞のある画像２５Ｉ等を用いた高さ情報の演算については公知技術（例えば特開２０１７－１０６８６０号公報参照）であるので、ここでは具体的な説明は省略する。これにより、測定面Ｗａの全焦点画像、すなわち３次元形状が得られる。

【0092】

以上のように、第４実施形態の走査測定装置１０においても複数の干渉縞のある画像２５Ｉに基づき輝度補間処理を実行することで、ピッチＰを小さくすることなく、ピッチＰを小さくした場合と同等の精度及び分解能で同一座標の画素ごとの高さ情報を決定、すなわち測定面Ｗａの３次元形状を測定することができる。その結果、上記各実施形態と同様に、測定面Ｗａの３次元形状の正確な測定と高速測定とを低コストで両立することができる。

【0093】

［その他］
上記第１実施形態では、同一座標の画素ごとの輝度値及び補間輝度値に基づき、同一座標の画素ごとのコントラスト値、合焦度、及び焦点位置を順番に求めているが、同一座標の画素ごとの焦点位置（測定面Ｗａの全焦点画像等の３次元形状）を求める方法は特に限定はされず、公知の演算方法を用いて同一座標の画素ごとの焦点位置を決定してもよい。

【0094】

上記各実施形態では、ＦＶ式の顕微鏡２０或いは白色干渉顕微鏡２０Ａを備える走査測定装置１０による測定面Ｗａの３次元形状の測定について説明したが、例えば共焦点方式顕微鏡及びＡＦ装置等の３次元形状測定用の撮影装置を走査する各種の走査測定装置及び走査測定方法に本発明を適用可能である。

【0095】

上記各実施形態の走査測定装置１０は、顕微鏡２０又は白色干渉顕微鏡２０Ａとコントローラ３０，３０Ａとを備えているが、コントローラ３０，３０Ａのみで構成されていてもよい。この場合には、コントローラ３０，３０Ａは、顕微鏡２０又は白色干渉顕微鏡２０Ａにて撮影された撮影画像２５或いは干渉縞のある画像２５Ｉを、各種通信ネットワーク或いは記録媒体を介して取得する。

【符号の説明】

【0096】

１０ 走査測定装置
２０ 顕微鏡
２０Ａ 白色干渉顕微鏡
２０ａ 顕微鏡本体
２１ 対物レンズ
２２ 結像レンズ
２３ カメラ
２４ 走査アクチュエータ
２５ 撮影画像
２５Ｉ 干渉縞のある画像
２５ａ 補間画像
２６ 鏡筒
２７ 光源
２８ ハーフミラー
２９ 参照鏡
３０，３０Ａ コントローラ
３１ 走査制御部
３２ 撮影制御部
３３ 画像取得部
３４ 信号処理部
３４Ａ 信号処理部
３６ 輝度補間部
３７ コントラスト値演算部
３７ａ コントラスト値演算部
３７ｂ コントラスト補間部
３８ 焦点位置決定部
３９ 高さ情報決定部
ＡＲ 評価範囲
ＥＬ 照明光
Ｇ 注目画素
ＩＬ 干渉光
ＭＬ 測定光
ＲＬ 参照光
ＳＬ 信号光
Ｗ 測定対象物
Ｗａ 測定面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】