专利名称：用于测量表面形状和粗糙度的测量设备及方法
技术领域：
本发明涉及用于测量从检查对象的表面所反射的反射光的测量设备及方法。
背景技术：
当测量对象物体被照明光照射时，由测量对象物体的表面反射的光有时包含散射光。该散射光没有相对于光的入射角沿规则的反射方向散射，而是沿各个方向散射。该散 射光是由形成在测量对象物体的表面上的760nm以下的显微结构产生的。BRDF设备测量散射光。“BRDF”是“双向反射率分布函数”的缩写。BRDF是将光的入射角或波长用作变量来返回光的反射角的函数，并且根据预定物质的材料或显微结构而变化。BRDF主要用于在虚拟空间内表示预定物质的表面状态或纹理 (texture)。专利文献1公开了一种BRDF测量设备，其支持包含四种以上颜色成分的多带。[专利文献1]日本特开2006_275%5近来不仅对测量对象的表面形状进行测量的需求增长，而且对形成在测量对象的 表面上的显微结构进行测量的需求增长。传统的BRDF设备可以对测量对象物体的表面的 BRDF进行测量，但并未提出对测量对象的表面形状进行测量。
发明内容
考虑到上述问题而做出了本发明，并且本发明的目的在于提取与检查对象的表面 形状和在该表面上的显微结构相关的信息。根据本发明的第一方面，提供了一种测量设备，包括照明光设置单元，用于设置 具有与形成在测量对象的表面上并且要测量的显微结构相对应的光学特性的照明光；测量 单元，用于测量当利用所述照明光照射所述测量对象时的反射光；以及提取单元，用于从所 测量到的反射光提取与所述测量对象的表面形状和形成在所述测量对象的表面上的显微 结构相关的信息。根据本发明的第二方面，提供了一种测量设备，包括照明光设置单元，用于设置 具有与测量对象的测量要求相对应的波长的照明光；测量单元，用于测量当所述照明光与 所述测量对象之间的相对位置是第一相对位置并且利用所述照明光照射所述测量对象时 的第一反射光，以及测量当所述照明光与所述测量对象之间的相对位置是第二相对位置并 且利用所述照明光照射所述测量对象时的第二反射光；以及提取单元，用于从所测量到的 所述第一反射光和所述第二反射光，提取与所述测量对象的表面形状和形成在所述测量对 象的表面上的显微结构相关的信息。根据本发明的第三方面，提供了一种测量方法，包括照明光设置步骤，用于使照 明光设置单元设置具有与形成在测量对象的表面上并且要测量的显微结构相对应的光学 特性的照明光；测量步骤，用于使测量单元测量当利用所述照明光照射所述测量对象时的 反射光；以及提取步骤，用于使提取单元从所测量到的反射光提取与所述测量对象的表面形状和形成在所述测量对象的表面上的显微结构相关的信息。
根据本发明的第四方面，提供了一种程序，用于使计算机用作照明光设置单元， 用于设置具有与形成在测量对象的表面上并且要测量的显微结构相对应的光学特性的照 明光；测量单元，用于测量当利用所述照明光照射所述测量对象时的反射光；以及提取单 元，用于从所测量到的反射光提取与所述测量对象的表面形状和形成在所述测量对象的表 面上的显微结构相关的信息。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其他特征将变得清楚。
图1是示出根据第一实施例的测量设备的配置的框图；图2A和图2B是示出测量对象物体的表面结构的图；图3A和图3B是示出照明光的波长与反射光的散射之间的关系的图；图4是示出具有两种在不同振动方向上的波的照明光的图；图5A至图5D是示出与照明光的方向性相对应的反射的图；图6是示出根据第一实施例的测量设备的处理序列的流程图；图7是示出当用照明光照射测量对象物体时的反射光的图；图8是示出用于基于测量对象物体的表面的倾斜度来计算测量对象物体的结构 的方法的图；图9是示出由反射光测量单元拍摄到的图像的图；图10是示出具有对于测量对象物体而言足够大的摄像面的反射光测量单元的 图；图11是示出几何光学成分的反射光与波动光学成分的反射光的比率的图；图12是示出根据第二实施例的测量设备的配置的框图；图13是示出根据第二实施例的测量设备的处理序列的流程图；图14A至图14E是示出在固定反射光测量单元的位置时改变照明单元的位置的情 况的图；图15是示出在固定照明单元的位置时改变反射光测量单元的位置的情况的图；图16是示出在固定照明单元的位置时改变反射光测量单元的位置的情况的图；图17是示出利用具有满足测量基准的方向性的照明光得到的测量结果的图；以 及图18是示出利用具有不满足测量基准的方向性的照明光得到的测量结果的图。
具体实施例方式现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。第一实施例以下，将参考附图描述本发明的第一实施例。图1是示出根据该实施例的测量设备的配置的框图。测量对象物体101是要通过该实施例的测量设备测量的测量对象。例如，测量对象物体101是要布置在复印机等中的充电辊、或者要安装至照相机的透镜。这些产品可能由于表面上的缺陷而性能变低，并因此需要表面测量。照明单元102对测量对象目标101进行照明。照明单元102中所包括的光照射单元103用光照射测量对象物体101。例如，光照 射单元103具有电灯泡、卤素灯或灯泡形状的电子闪光灯Xe管。光学特性设置单元104设置要由光照射单元103发射的照明光的光学特性。基于用户的测量请求和测量对象物体101的表面上的显微结构来设置光学特性。该光学特性与 对测量对象物体101进行测量时所必需的测量精度相对应。在该实施例中，该光学特性包 括光的波长、光的偏光性和光的方向性。将说明测量对象物体的测量精度与照明光的光学 特性之间的关系。首先，将描述作为光学特性之一的光的波长。图2A和图2B是示出测量对象物体101的表面结构的图。图2A示出具有比照明 光的波长更大的数量级(order of magnitude)的检查对象的表面结构。如图2A所示，检 查对象的表面通常具有大的三维图案。图2A所示的三维图案为十几ym到几十μ m。如果 反射面的三维图案的大小几乎等于光的波长，则反射光的波长的属性变得明显，从而观察 到散射光。然而，由于光的波长仅为几百nm，所以图2A所示的三维图案没有显著地影响反 射光的散射。图2B示出具有与照明光的波长几乎相同的数量级的检查对象的表面结构。图2B 中的三维图案表示图2A所示的表面结构的一部分201的放大图。图2B所示的三维图案与 几百nm的、几乎等于光的波长的显微结构相对应。因此，来自图2B所示的三维图案的反射 光是散射光。图3A和图3B是示出照明光的波长与反射光的散射之间的关系的图。图3A示出 反射光的几何光学成分。反射光的几何光学成分表示由测量对象物体101的十几μπι到几 十Pm的结构生成的反射光成分。这是因为可以通过几何光学解释测量对象物体101上的 光学现象。如图3Α所示，反射光的几何光学成分规则地反射。图3Β示出反射光的波动光学成分。反射光的波动光学成分表示由测量对象物体 101的几百nm的结构生成的反射光成分。这是因为可以通过波动光学解释测量对象物体 101上的光学现象。如图3B所示，反射光的波动光学成分归因于测量对象物体101的几百 nm的结构，并且主要沿除了规则反射方向以外的方向反射。如上所述，来自测量对象物体101的反射光根据照明光的波长与测量对象物体 101的表面结构之间的关系而变化。因此，光学特性设置单元104设置包含与测量精度相对 应的波长的照明光。接下来，将描述光学特性中的光的偏光性。光的偏光性表示光波振动方向的规则 性。图4是示出具有两种在不同振动方向上的波的照明光的图。χ轴表示光照射方向。xy波401是在图4所示的χ-y平面上振动的照明光波。xz波402是在图4所示 的x-z平面上振动的照明光波。照明光有时包含在除了 χ-y平面和x-z平面以外的平面上 振动的照明光波。实际的照明光包含多个种类的波。反射光的强度分布可以根据所包含的 波的类型而变化。因此，光学特性设置单元104设置具有与测量精度相对应的偏光性的照 明光。
最后，将描述光学特性中的光的方向性。光的方向性表示从光照射单元103发射 的光的扩展程度。随着方向性提高，获得了接近平行光的光。图5A至图5D是示出与照明光的方向性相对应的反射的图。图5A示出利用具有高方向性的照明光照射测量对象物体的情况。照明光501具 有高方向性。照明光501照到测量对象物体101上的点502。当照明光的方向性高时，从光 源向点502所发射的照明光501几乎没有沿其他方向漫射。由于这个原因，照射点502的 照明光501的光量在这个方向上大。在规则方向上的反射光503光量也大。图5C示出测 量位置与反射光量之间的关系。图5B示出利用具有低方向性的照明光照射测量对象物体的情况。照明光504具 有低方向性。照明光504照到测量对象物体101上的点505。当照明光的方向性低时，由光 源向点505发射的照明光504沿其他方向漫射。由于这个原因，照射点505的照明光504 包含大量来自其他方向的光，并且反射光506也漫射。图5D示出测量位置与反射光量之间 的关系。因此，光学特性设置单元104设置具有与测量对象物体101的结构相对应的方向 性的照明光。以上已描述了通过光学特性设置单元104进行的光学特性设置。反射光测量单元105测量来自测量对象物体101的反射光。例如，反射光测量单 元105包括用于检测来自测量对象物体101的反射光的光学传感器。反射光提取单元106从由反射光测量单元105测量到的反射光，提取与由测量对 象物体101的表面形状生成的反射光相关的信息和与由该表面上的显微结构的散射特性 生成的反射光相关的信息。例如，反射光提取单元106包括GPU(图形处理单元)和VRAM(视 频RAM)。GPU分析由反射光测量单元105测量到的且存储在VRAM中的反射光的数据。作 为分析的结果，反射光提取单元106提取由表面结构生成的反射光数据和由散射特性生成 的反射光数据。下文将描述提取每个反射光数据的方法。输出单元107输出反射光提取单元106的提取结果。输出单元107具有打印机或 显示提取结果的监视器。记录单元108记录反射光提取单元106的提取结果。记录单元108包括记录提取 结果的数据的硬盘或闪存等。控制单元109控制照明单元102、反射光测量单元105、反射光提取单元106、输出 单元107和记录单元108的操作。控制单元109包括存储各种控制程序的CPU、RAM和ROM。ROM中所存储的各种程序包括用于控制要由照明单元102发射的照明光的控制程 序以及用于控制反射光测量单元105的控制程序。各种程序还可以包括用于控制反射光提取单元106的控制程序、用于控制输出单 元107的控制程序、和用于控制记录单元108的控制程序。以上已描述了根据该实施例的 测量设备的配置。图1所示的配置可以用例如通用个人计算机来部分地替代。图6是示出根据该实施例的测量设备的处理序列的流程图。将参考图6描述该实 施例的处理序列。(步骤S601)控制单元109用作照明光设置单元，并且照明单元102设置照射测量 对象物体101所应该利用的照明光的光学特性。设置包括上述照明光的波长、偏光性和方 向性的光学特性。基于预先设置的测量精度来设置光学特性。例如，为了测量在测量对象 物体101的表面上的显微结构，设置光学特性以利用包含许多短波长的照明光照射测量对象物体。如果需要高测量精度，则将照明光的偏光性和方向性设置为高。可以基于从指示 单元(未示出)输入的用户指示来适当地设置照明光的光学特性。(步骤S602)照明单元102利用照明光照射测量对象物体101。照射测量对象物 体所利用的照明光具有步骤S601中所设置的光学特性。控制单元109控制照明单元102 的照射定时。(步骤S603)控制单元109使反射光测量单元105测量来自测量对象物体101的 反射光。(步骤S604)反射光提取单元106用作提取与测量对象物体101的表面形状相关 的信息的提取单元。此处所提取的测量对象物体101的表面形状是数量级比照明光的波长 大得多的结构。下文将描述用于提取测量对象物体101的表面形状的具体方法。(步骤S605)反射光提取单元106用作从反射光提取测量对象物体101的表面的 BRDF的提取单元。下文将描述提取BRDF的具体方法。(步骤S606)在控制单元109的控制下，输出单元107和记录单元108分别输出和 记录测量对象物体101的结构和BRDF提取结果。记录单元108将测量对象物体101的结 构和BRDF提取结果作为数字数据存储在例如硬盘或闪存中。输出单元107将测量对象物 体101的结构和BRDF提取结果显示在例如监视器上。用于提取测量对象物体的表面形状的方法以下将描述步骤S 604中用于提取测量对象物体101的表面形状的方法。反射光 的数据用于进行提取。图7是示出当用照明光照射测量对象物体101时的反射光的图。图7中的照明光是由照明单元102所发射的平行光。图7中的反射光是由数量级 比照明光的波长大得多的结构所生成的。例如，对应于入射光701的反射光是反射光702。 类似地，反射光706对应于入射光705，并且反射光708对应于入射光707。入射光701的入射角和反射角为θ ia。入射光703的入射角和反射角为θ ib。 入射光705的入射角和反射角为9ic。入射光707的入射角和反射角为θ id。入射角与 反射角的总和表示入射光与反射光之间的相对角。在该实施例中，为了计算测量对象物体 101的结构，首先，计算测量对象物体101上照明光的相对角。根据该相对角计算测量对象 物体101的表面上的每个点处的倾斜度，从而计算测量对象物体101的结构。图8是示出用于基于测量对象物体101的表面上的每个点处的倾斜度来计算测量 对象物体101的结构的方法的图。从图8可知，当测量对象物体101的倾斜度801具有正 值时，测量对象物体101的高度802增大。当测量对象物体101的倾斜度801具有负值时， 结果相反。使用图8所示的关系可以基于测量对象物体101的表面上的每个点处的倾斜度 来计算测量对象物体101的结构。为了计算入射光与反射光的相对角，仅需要知道入射光的方向和反射光的方向。 作为计算方法，例如，根据入射光的方向矢量与反射光的方向矢量的内积来计算该相对角。 可以根据照明单元102的位置和姿态获得入射光的方向。接下来将说明用于计算反射光的 方向的方法。图9是示出由在图7的ζ轴方向上布置在上侧的反射光测量单元105所拍摄到的 图像的图。反射光测量单元105具有对于测量对象物体101而言足够大的摄像面，并且可以一次拍摄图7所示的测量对象物体101的整个表面。图10是示出具有对于测量对象物体101而言足够大的摄像面的反射光测量单元 105的示例的图。如图10所示，对测量对象物体101布置圆弧形的反射光测量单元105，从 而测量来自测量位置1001至1004中的每个测量位置的反射光。该反射光包含几何光学成 分和波动光学成分。图11是示出反射光中所包含的几何光学成分与波动光学成分之比的图。如图11所示，随着越接近于规则反射方向上的测量位置1004，反射光的几何光学成分变得越显著。 另外，随着越接近于规则反射方向上的测量位置1004，亮度值增大。归因于几何光学成分的反射光302在所拍摄到的图像901上的位置是反射光测量单元105和规则反射光相交的位置。因此，可以通过检测归因于几何光学成分的反射光302 的位置，来根据反射光测量单元105的位置和姿态计算反射光的方向。可利用各种方法来 从所拍摄到的图像901提取归因于几何光学成分的反射光302的位置。例如，通过图像处理 计算所拍摄到的图像901中的亮度值分布，并且提取亮度值等于或大于预定值的区域。与 在其他区域中相比，规则反射光的区域应该具有更高的亮度。因此，可以将亮度值等于或大 于预定值的区域认为是归因于几何光学成分的反射光302的位置。可以通过用实验方法测 量来自测量对象物体101的反射光来设置此处所使用的预定值。为了更精确地计算归因于几何光学成分的反射光的位置，可以计算亮度值大于或 等于预定值的区域的重心。将该重心的位置定义为反射光302的位置。可以通过上述处理 计算反射光302的位置，来计算反射光的方向。作为另一种用于计算反射光的方向的方法，移动反射光测量单元105。在这种方法中，移动单元(未示出)将反射光测量单元105移动至可以测量到具 有最大亮度值的反射光的位置和姿态。已提出了用于将反射光测量单元105移动至可以测 量到具有最大亮度值的反射光的位置和姿态的各种方法，并且将省略对其的描述。亮度值应该在规则反射光和反射光测量单元105相交的位置处为最大。因此，可 以测量到具有最大亮度值的反射光的位置是规则反射光和反射光测量单元105相交的位 置。类似于上述方法，可以通过计算规则反射光和反射光测量单元105相交的位置来计算 反射光的方向。当移动反射光测量单元105的位置和姿态时，不需要使反射光测量单元105 的摄像面大。也可使用诸如普通照相机的图像传感装置。以上已描述了根据该实施例的用 于计算测量对象物体的结构的方法。BR DF提取方法接下来将描述在步骤S605中提取BRDF作为与显微结构相关的信息的方法。与计 算测量对象物体的结构一样，将使用图9中的所拍摄到的图像901来说明该方法。从图9可 知，归因于波动光学成分的反射光304出现在归因于几何光学成分的反射光302周围。尽管 归因于波动光学成分的反射光304的亮度低于归因于几何光学成分的反射光302的亮度， 但是与其他区域中相比，反射光304的区域还应该具有更高的亮度。因此，可以通过提取具 有预定亮度值以上的区域来从所拍摄到的图像901提取归因于波动光学成分的区域。与归 因于几何光学成分的反射光302 —样，可以通过用实验方法测量来自测量对象物体101的 反射光，来设置此处所使用的预定值。可以基于所提取的区域、照明光的入射角、以及反射 光测量单元105的位置和姿态，计算测量对象物体101的BRDF。在该实施例中，计算BRDF，作为表示测量对象物体101的散射特性的函数。然而，可以根据测量的目的计算任何其他 散射特性。在通过移动反射光测量单元105计算反射光的方向时也可应用上述的BRDF提取 方法。可以通过在可以测量到具有最高亮度的反射光的位置和姿态处的反射光测量单元 105所拍摄到的图像上提取亮度值等于或大于预定值的区域，类似地提取波动光学成分的 区域。以上已描述了根据该实施例的BRDF提取方法。如上所述，可以通过用具有适当光学特性的照明光照射测量对象物体并测量反射 光，来获得与表面形状和形成在该表面上的显微结构相关的信息。如上所述，还可以通过基于在反射光测量单元105的第一相对位置处的第一反射 光与在第二相对位置处的第二反射光之间的差异信息进行提取处理，来减小反射光测量单 元105的尺寸。第二实施例以下将参考附图描述第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处在于进行 了反馈控制。图12示出根据该实施例的设备。该设备配置几乎与第一实施例的图1中的配置 相同。以下将描述不同点。相对位置改变单元1201是改变照明单元102或反射光测量单元105的位置的改 变单元。相对位置改变单元1201具有诸如电动机的驱动单元，并移动照明单元102或反射 光测量单元105。控制单元109连接至相对位置改变单元1201以控制其驱动。控制单元109的ROM 还存储用于控制相对位置改变单元1201的驱动的驱动程序。反射光提取单元106连接至光学特性设置单元104以根据提取结果改变光学特性 设置单元104的设置。接下来将描述根据该实施例的处理序列。图13示出该实施例的处理序列。在步骤S1301至S1306中，执行与第一实施例中图6的步骤S601至S606中的处理 相同的处理。以下将描述与第一实施例的处理不同的步骤S1307至S1311中的处理。(步 骤S1307)在步骤1307中，相对位置改变单元1201改变照明单元102或反射光测量单元 105的相对位置。为了计算测量对象物体101的结构，需要将反射光测量单元105和照明单 元102设置于可以测量到规则反射光的相对位置。以下将说明相对位置改变的例子。图14A至图14E是示出在固定反射光测量单元105时改变照明单元102的位置的 情况的图。如图14A至14D所示，不同地改变照明单元102的位置，并且反射光测量单元 105测量反射光。图14E示出测量结果。当在图14E中反射亮度最高时，可以认为反射光 测量单元105测量到规则反射光。因此，可以基于图14E所示的关系设置反射光测量单元 105与照明单元102的相对位置，其中在该相对位置处，能够测量到规则反射光。图15是示出在固定照明单元102的位置时改变反射光测量单元105的位置的情 况的图。如在图15的上侧所示，以围绕测量对象物体101的圆弧图案的形式移动反射光测 量单元105。以圆弧图案的形式移动反射光测量单元105使得在不同角度与测量对象物体 101等距离地测量反射光。与非等距离测量相比，通过等距离地测量反射光，还可以提高测量精度。与位置1501至1504相对应的图15015至15045中的每个图示出反射亮度与测量反射光的测量位置之间的对应关系。如上所述，如果测量到规则反射光，则反射亮度应该 高。可以将位置1503作为测量到规则反射光处的相对位置。因此，可以设置相对位置。图16是示出在固定照明单元102的位置时改变反射光测量单元105的位置的情况的图，与图15中一样。在图16中，不同于图15，相对于测量对象物体101平移反射光测 量单元105。该平移使得容易地控制相对位置改变单元1201，并且还简化设备配置。与位 置1601至1604相对应的图16015至16045中的每个图示出相对位置与反射亮度之间的对 应关系。如图16所示，可以将反射亮度高的相对位置1603作为测量到规则反射光的相对 位置。因此，可以设置相对位置。以上已描述改变照明单元102或反射光测量单元105的相对位置的例子。当改变该相对位置时，处理进入步骤S1308。(步骤1308)控制单元109用作判断反射光测量单元105的相对位置是否充分满 足测量基准的位置改变判断单元。作为判断方法，例如，如果在步骤S1307中所设置的相 对位置处所测量到的亮度值等于或小于预定值，则细微地重新设置通过相对位置改变单元 1201进行的相对位置改变的分辨率，并且处理返回到步骤S1308。如果在步骤S1307中所 设置的相对位置处充分满足测量基准，则处理进入步骤S1309。(步骤S1309)控制单元109用作判断在步骤S1301中所设置的光学特性是否充分满足测量基准的判断单元。可以例如基于反射亮度值是否等于或大于预定值来进行判断。 这里将作为光学特性之一的方向性作为例子来描述。图17是示出利用具有满足测量基准的方向性的照明光所得到的测量结果的图。从1701、1702和1703可知，当照明光具有足够高的方向性，并且将照明单元102 和反射光测量单元105设置在可以测量到规则反射光的相对位置处时，反射亮度高。因此， 类似于第一实施例中图8所示的方法，可以基于照明单元102与反射光测量单元105之间 的相对位置来使用图1704精确地计算测量对象物体101的结构。图18是示出利用具有不满足测量基准的方向性的照明光所得到的测量结果的图。从1801至1803可知，如果照明光不具有足够高的方向性，则即使当将照明单元102 和反射光测量单元105设置在可以测量到规则反射光的相对位置处时，反射亮度也不会太 高。因此，如1804所示，不能精确地计算测量对象物体101的结构。从图17和图18可知，可以通过判断反射亮度值是否等于或大于预定值来判断光学特性设置是否充分。如果通过上述处理判断出光学特性设置不充分，则处理进入步骤S1310。如果判断出光学特性设置充分，则处理进入步骤S1034和步骤S1305。(步骤S1310)反射光提取单元106或控制单元109用作计算要设置的光学特性的光学特性计算单元。例如，如果在步骤S1309中计算出的反射亮度值为低，则提高作为光学 特性之一的方向性。(步骤S1311)反射光提取单元106或控制单元109用作改变由光学特性设置单元104所设置的光学特性的光学特性改变单元。在进行改变之后，处理返回至步骤S1302。以上已描述根据该实施例的处理序列。如上所述，在步骤S1307和步骤S1308中以及在步骤S1309至S1311中进行反馈处理，从而自动且精确地计算测量对象物体101的结构和散射特性。尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型 实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。本申请要求于2007年8月24日提交的日本专利申请2007-218382的优先权，其 全部内容通过引用而包含于此。
权利要求
一种测量设备，包括照明光设置单元，用于设置具有与形成在测量对象的表面上并且要测量的显微结构相对应的光学特性的照明光；测量单元，用于测量当利用所述照明光照射所述测量对象时的反射光；以及提取单元，用于从所测量到的反射光提取与所述测量对象的表面形状和形成在所述测量对象的表面上的显微结构相关的信息。
2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述光学特性是所述照明光的波长、 偏光性和方向性中的任一个。
3.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，还包括相对位置改变单元，所述相对 位置改变单元用于改变所述照明光与所述测量对象之间的相对位置。
4.根据权利要求3所述的测量设备，其特征在于，所述相对位置改变单元将所述照明光与所述测量对象之间的相对位置从第一相对位 置改变为第二相对位置，以及所述提取单元从所述第一相对位置处的反射光与所述第二相对位置处的反射光之间 的差异信息，提取与所述测量对象的表面形状相关的信息。
5 .根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述照明光设置单元设置具有基于 用户指示的光学特性的照明光。
6.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，还包括光学特性改变单元，所述光学 特性改变单元用于基于所测量到的反射光来改变所述照明光的光学特性。
7.一种测量设备，包括照明光设置单元，用于设置具有与测量对象的测量要求相对应的波长的照明光； 测量单元，用于测量当所述照明光与所述测量对象之间的相对位置是第一相对位置并 且利用所述照明光照射所述测量对象时的第一反射光，以及测量当所述照明光与所述测量 对象之间的相对位置是第二相对位置并且利用所述照明光照射所述测量对象时的第二反 射光；以及提取单元，用于从所测量到的所述第一反射光和所述第二反射光，提取与所述测量对 象的表面形状和形成在所述测量对象的表面上的显微结构相关的信息。
8.一种测量方法，包括照明光设置步骤，用于使照明光设置单元设置具有与形成在测量对象的表面上并且要 测量的显微结构相对应的光学特性的照明光；测量步骤，用于使测量单元测量当利用所述照明光照射所述测量对象时的反射光；以及 提取步骤，用于使提取单元从所测量到的反射光提取与所述测量对象的表面形状和形 成在所述测量对象的表面上的显微结构相关的信息。
9.一种程序，用于使计算机用作照明光设置单元，用于设置具有与形成在测量对象的表面上并且要测量的显微结构相 对应的光学特性的照明光；测量单元，用于测量当利用所述照明光照射所述测量对象时的反射光；以及 提取单元，用于从所测量到的反射光提取与所述测量对象的表面形状和形成在所述测 量对象的表面上的显微结构相关的信息。
全文摘要
一种测量设备包括照明光设置单元，用于设置具有与形成在测量对象的表面上并且要测量的显微结构相对应的光学特性的照明光；测量单元，用于测量当利用所述照明光照射所述测量对象时的反射光；以及提取单元，用于从所测量到的反射光提取与所述测量对象的表面形状和形成在所述测量对象的表面上的显微结构相关的信息。
文档编号G01B11/30GK101802544SQ20088010425
公开日2010年8月11日 申请日期2008年8月14日 优先权日2007年8月24日
发明者吉川博志, 太田和之, 奥富一则, 御手洗裕辅, 新畠弘之, 泷本将史, 真继优和, 齐藤谦治 申请人:佳能株式会社