[发明专利]高度测定方法、高度测定用程序、高度测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种被测物表面的高度测定方法、高度测定用程序、高度测定装置。

背景技术

以往，提出了如下高度测定方法：通过投影光学系统在被测物表面落射投影纹理图案（texture pattern），沿着成像光学系统的光轴方向扫描并且获取摄像装置的聚焦测度值达到最大的位置作为被测物表面的高度值（例如，参照日本专利特开平6-201337号公报）。

然而，在以往的测量方法中，存在如下问题：因投影光学系统或成像光学系统的球面像差等各种像差的影响，而使根据被测物表面的倾斜角度测量的高度值产生误差。

发明内容

本发明是鉴于所述问题而进行的，其课题在于提供一种可修正因被测物表面的倾斜角度所致的高度值的误差而获取更准确的高度值的高度测定方法、高度测定程序、以及高度测定装置。

为解决所述问题，本发明的第一形态提供一种高度测定方法，其特征在于：

使用包含多个像素的摄像装置来拍摄由成像光学系统获得的被测物的像；

根据所述摄像装置的各像素的聚焦测度值而获取与所述摄像装置的各像素对应的位置的被测物的高度值；

根据所述被测物表面的倾斜角度来修正所述获取的高度值。

在本发明的高度测定方法中所述被测物表面的倾斜角度，优选为根据所述摄像装置的各像素的所述高度值求出与所述各像素对应的所述被测物表面的倾斜角度。

在本发明的高度测定方法中，处于与所述摄像装置的各像素对应的位置的所述被测物的表面位置的高度值，是通过针对所述摄像装置的各像素求出聚焦测度值达到最大的条件而获得的值；

所述聚焦测度值，优选为，针对所述摄像装置的各像素，根据来自某个像素与位于所述某个像素周围的像素的输出而求出。

而且，在本发明的高度测定方法中，优选为，求出与所述各像素对应的所述被测物表面的倾斜角度，作为根据所述各像素的高度值求出的所述被测物表面的暂定倾斜角度，对所述各像素的所述高度值加减与该暂定倾斜角度对应的所述高度修正值。

进而，在本发明的高度测定方法中，优选为，根据加减了与所述暂定倾斜角度对应的高度修正值的所述各像素的高度值，通过收敛计算（convergent calculation），来计算与所述各像素位置对应的所述被测物表面的倾斜角度及高度修正值。

进而，在本发明的高度测定方法中，优选为所述高度修正值针对所述摄像装置的各像素具有对应于所述倾斜角度的高度修正值。

在本发明的高度测定方法中，更优选为，所述高度修正值，于各倾斜角度中，根据所述摄像装置的各像素的高度修正值，求出代表高度修正值，而分配到所述各像素的高度修正值，则为与所述代表高度修正值的偏移值。

在本发明的高度测定方法中，预先求出所述高度修正值时所使用的所述被测物，优选为标准平面镜。

而且，在本发明的高度测定方法中，预先求出所述高度修正值时所使用的所述被测物优，选为球径已知的标准球。

在本发明的高度测定方法中，优选为，所述被测物具有纹理图案，使用基于纹理图案的聚焦测度值自使用所述摄像装置获得的像获取所述被测物表面的高度值；

进而，对所述被测物投射空间频率与所述纹理图案不同的投影图案，使用基于投影图案的聚焦测度值自使用所述摄像装置获得的像获取所述被测物表面的高度值；

所述高度修正值，设为由所述纹理图案得出的高度值测定结果与由所述投影图案得出的高度值测定结果的差量。

本发明的第二形态提供一种高度测定用程序，该高度测定用程序用于高度测定装置中，所述高度测定装置是使用落射照明装置照明被测物或将投影图案投射到所述被测物，沿着光轴方向扫描且使用成像光学系统的摄像装置拍摄所述被测物或所述投影图案，将所述摄像装置中的聚焦测度值达到最大的位置作为所述被测物的表面位置而获取高度值，且

使计算机执行本发明的所述第一形态的高度测定方法或第一形态的高度测定方法的优选形态。

本发明的第二形态的高度测定用程序的特征在于：优选为，

使用包含多个像素的摄像装置来拍摄由成像光学系统获得的被测物的像，根据所述摄像装置的各像素的聚焦测度值而获取处于与所述摄像装置的各像素对应位置的所述被测物的表面位置的高度值；且

使计算机作为高度值修正机构发挥功能，该高度值修正机构是由高度修正值求出对应于与所述各像素的位置对应的所述被测物表面的倾斜角度的所述高度修正值，对所求出的高度修正值加减所述测定出的高度值。

本发明的第三形态提供一种高度测定装置，其特征在于包括：