算机、测量控制用软件、和/或控制用插件板来实现(基于软件的实施例将在后面作以叙述)。
[0061]如上所述，形状测定装置Ia不具备切换低倍率的成像光学系统和高倍率的成像光学系统、或者改变成像光学系统的倍率的机构。即，形状测定装置Ia仅仅具有具备如下的测量控制部7这样的简单结构，所述测量控制部7通过控制相互满足共轭关系的照明系统光圈31和成像系统光圈41中的至少一者，来调整相干因子σ。
[0062]因此，根据形状测定装置la，当每次通过改变成像光学系统的倍率而导致被测物脱离视野时，不会产生为了使该被测物包含在该视野内而必须重新调整该视野这样的问题(能够解决第一问题)。此外，由于形状测定装置Ia不具备上述机构，因而成像光学系统40的结构简单即可。因此，根据形状测定装置la，也不会产生制造装置的成本增加这样的问题(能够解决第三问题)。
[0063]以下，参照图3a?图6b，说明形状测定装置Ia即使不具备上述机构也能够得到比现有的测定装置更鲜明的投影图像的情况。
[0064](对比度的评价)
[0065]图3a、图3b、图3c是在焦点对齐被测物时(对焦时)通过改变σ而分别得到投影图像并进行比较的图。图3a表示被测物的轮廓图案，图3b表示将σ调整为包含在0.7?
0.8的范围内的值时得到的投影图像，图3c表示将σ调整为小于0.7的值或大于0.8的值时得到的投影图像。
[0066]如图3c所示，即使是在将σ调整为小于0.7的值或者大于0.8的值的情况下，形状测定装置Ia也能恰当地得到被测物的投影图像。但是，如图3b所示，将σ调整为包含在0.7?0.8的范围内的值的情况与不是该值的情况(图3c的情况)相比，形状测定装置Ia能够得到具有更高对比度的投影图像。
[0067]图4a、图4b、图4c是在焦点未对齐被测物时(离焦)时通过改变σ而分别得到投影图像并进行比较的图。图4a表示被测物的轮廓图案(是与图3a相同的轮廓图案)，图4b表示将σ调整为包含在0.7?0.8的范围内的值时得到的投影图像，图4c表示将σ调整为小于0.7的值或大于0.8的值时得到的投影图像。
[0068]在使焦点离开被测物(例如在图2中，通过使被测物W接近第二照明透镜组33的一侧而进行离焦)的情况下，一般而言，投影图像的对比度降低。但是，如图4b所示，在将σ调整为包含在0.7?0.8的范围内的值时，离焦造成的对比度降低的程度较小(耐离焦)。
[0069]如图3a、图3b、图3c和图4a、图4b、图4c所不，优选为测量控制部7将相干因子σ调整为包含在0.7?0.8的范围内的值(例如，σ = 0.75)。由此，形状测定装置Ia能够更高精度测定被测物的形状、尺寸。
[0070](验证实验)
[0071]执行了验证形状测定装置Ia的测定原理的实验。在本验证实验中，使用绿色LED作为光源5，作为被测物W，使用了(A)谱线宽度为7微米(14微米的间距)的析像度图Α、或(B)谱线宽度为5微米(10微米的间距)的析像度图B。在此，上述析像度图A和B是在透明基板上将遮光膜朝规定方向周期地形成的析像度图。
[0072]另外，作为成像光学系统40，使用了被测物一侧的数值孔径为0.12 (在拍摄元件6的一侧的数值孔径为0.05)、并且横向倍率为2.4倍的投影透镜，作为拍摄元件6，使用了像素尺寸为5微米X5微米的线阵CCD(12万像素)。此外，在上述线阵CCD中像素排列的方向与在上述析像度图A和B中形成有遮光膜的方向一致。
[0073]在本验证实验中，对形状测定装置Ia将相干因子σ调整为0.7的情况和调整为
1.0的情况下的、对比度的特性进行验证。另外，为了与上述对比度进行比较，准备了如下比较用装置，即:组合金属卤化物灯(绿色)、线性光波导、以及漫射板而构成现有的照明部，将形状测定装置Ia具备的照明部3置换成该漫射照明部。
[0074]图5a和图5b是表示对焦时的对比度特性的曲线图。该曲线图的横轴表示像素的位置(线阵CCD上的位置)(6000左右对应于视野的中央部，O以及12000对应于视野的端部，单位为像素)，纵轴表示对应于该像素位置的对比度(Modulat1n Transfer Funct1n ；MTF，单位为百分数)。图5a示出测定了析像度图A时的对比度特性，图5b示出测定了析像度图B时的对比度特性。
[0075]如图5a和图5b所示，形状测定装置Ia能够以比比较用装置高的对比度来得到投影图像，而与析像度图的谱线宽度、间距无关。尤其是，在将相干因子σ调整为0.7的情况下，形状测定装置Ia能够得到具有最高对比度的投影图像。此外，越靠近视野周边部，与比较用装置的对比度之差变小，因此可以考虑为成像光学系统40的像差的影响。
[0076]图6a和图6b是表示针对离焦的对比度的变化的曲线图。该曲线图的横轴表示离焦的大小(零表示被测物W位于对焦点，并表示值越大被测物W越接近成像光学系统40，值越小越接近照明光学系统30，单位为微米)，纵轴表示对应于该离焦大小的对比度(单位为像素)。图6a示出测定了析像度图A时的对比度特性，图6b示出测定了析像度图B时的对比度特性。
[0077]如果在整个视野中投影图像没有30%以上的对比度(图6a和图6b中比表示“基准”的线更靠上)，则通常无法胜任实际测定。如图6a和图6b所示，由比较用装置得到的投影图像具有30%以上的对比度的离焦范围，是极其有限的(图6a的情况下为50微米、图6b的情况下为20微米)。S卩，现有的测定技术只能得到较浅景深，对于离焦则是脆弱的。因此，现有的测定技术在被测物含有凹凸的情况下等，不能高精度测定该被测物的平面内尺寸(产生第二问题)。
[0078]另一方面，由形状测定装置Ia得到的投影图像具有30%以上的对比度的离焦范围，在将相干因子σ调整为0.7的情况下(图6a的情况下为120微米、图6b的情况下为70微米)、还是在调整为1.0的情况下(图6a的情况下为90微米、图6b的情况下为50微米)，都比比较用装置的所述的离焦范围明显宽泛。即，形状测定装置Ia具有较深景深，并且耐离焦。因此，形状测定装置Ia无论是在例如(I)被测物含有凹凸的情况下、和/或(2)在从外部环境给予微小振动的情况下等，都能以高精度测定该被测物的平面内尺寸(能够解决第二问题)。
[0079](形状测定装置Ia执行的处理)
[0080]图7是表示形状测定装置Ia(测量控制部7)执行的处理的一例的流程图。当被测物W载置于配置面时，测量控制部7通过将成像系统光圈41设定为打开而使分辨率最大化(步骤1，以下将“步骤”简记为“S”)。另外，上述设定也可以通过操作者操作设置在受光部4的调整用机构(均未在任一图中示出)来进行。
[0081]其次，测量控制部7通过移动配置面，在被测物W的表面对齐成像光学系统40的焦点位置(S2)，并通过控制照明系统光圈31，将相干因子σ设定为规定的值(例如包含在
0.7?0.8的范围内的值)(S3)。然后，形状测定装置Ia测定被测物W (S4)。此外，在S4中，例如，付着于该被测物W的表面的污渍、伤痕等、测定需要高分辨率的物体成为测定对象。
[0082]接着，测量控制部7通过控制(缩小)成像系统光圈41来减小数值孔径(S5)，并通过控制照明系统光圈31而将σ设定为规定的值(S6)。然后，形状测定装置Ia测定被测物W(S7)。此外，在S7中，例如电子设备的外形尺寸等、测定需要较低分辨率的物体成为测定对象。
[0083]如上所述，形状测定装置Ia能够通过控制照明系统光圈31和成像系统光圈41中的至少一者来调整相干因子。由此，形状测定装置Ia能够在维持高分辨率的状态的同时加大景深，而无