JP5936337B2 - Shape evaluation method, shape evaluation apparatus, program, and recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、被測定面の形状を測定した際に、点データと参照式とをフィッティングして被測定面の形状を評価する形状評価方法、形状評価装置、プログラム及び記録媒体に関する。 The present invention relates to a shape evaluation method, a shape evaluation apparatus, a program, and a recording medium for evaluating the shape of a measured surface by fitting point data and a reference equation when measuring the shape of the measured surface.
近年、光学の分野では、回折光学素子やフレネルレンズなど周期的な段差を有する光学素子が用いられている。そのため形状測定の分野においても、周期的な段差を有する光学素子の形状を精密に測定するニーズが増加している。 In recent years, optical elements having periodic steps such as diffractive optical elements and Fresnel lenses have been used in the field of optics. Therefore, in the field of shape measurement, there is an increasing need for accurately measuring the shape of an optical element having a periodic step.
図6は、回折光学素子の説明図である。図6(a)は、回折光学素子の斜視図である。図6(a)に示す回折光学素子102の表面を、形状測定する被測定面102aとしている。その被測定面102aには同心円状の複数の段差が形成されている。図6(b)は回折光学素子の一部分を拡大した部分断面図である。回折光学素子102の被測定面102aには、輪帯面D0,D1,D2,D3,…と輪帯面に交差する壁面E1,E2,E3,…とが交互に連続して形成されている。輪帯面と外側の壁面との交点のx座標の位置を段差位置と呼ぶ。回折光学素子102の特徴として、段差位置の間隔が変化する場合が多い。また、回折光学素子102の被測定面102aの形状測定では、輪帯面の形状を測定した点データを評価する場合が多い。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a diffractive optical element. FIG. 6A is a perspective view of the diffractive optical element. The surface of the diffractive
段差形状とはならない一般的な光学素子をプローブ式の形状測定装置により測定した点データの評価方法が知られている(特許文献1参照)。以下、その評価方法について説明する。 A method for evaluating point data obtained by measuring a general optical element that does not have a step shape with a probe-type shape measuring device is known (see Patent Document 1). Hereinafter, the evaluation method will be described.
形状評価装置の演算部は、被測定物の被測定面の形状を測定した形状測定結果を示す複数の点データを取得する。次に、演算部は、各点データと参照式とを比較する。ここで、セッティング誤差が大きいと、測定した各点データと参照式とを精度良く比較することができない。セッティング誤差とは、測定した点データと参照式の並進・回転方向の座標ずれである。セッティング誤差を低減するため、フィッティングという処理を行う。演算部は、フィッティングではまず、設計式などを参照式とし、座標変換パラメータを求める。このとき、測定した各点データと参照式との距離の二乗和を評価値として使用することが多い。各点データと参照式の距離を計算する際には、光軸方向あるいは面法線方向等、計算する方向を限定することもある。次に、演算部は、最急降下法などを用いて、評価値が小さくなるように座標変換パラメータを求める。座標変換パラメータは、参照式と測定データの並進および回転方向のずれを補正する並進3軸、回転3軸の6個のパラメータである。次に、演算部は、座標変換パラメータを用いて各点データを座標変換する。座標変換パラメータを求め、座標変換する処理を、評価値が停留するまで繰り返す。これによって、各点データと参照式が最も良くあてはまる。以上のように、フィッティングとは、測定した各点データと参照式とを最もよく当てはめることを目的に、座標変換する処理のことである。演算部は、フィッティングした点データと参照式との差分(残差)に関する差分データを評価結果として外部機器等に出力する。 The calculation unit of the shape evaluation apparatus acquires a plurality of point data indicating a shape measurement result obtained by measuring the shape of the measurement target surface of the measurement object. Next, the calculation unit compares each point data with the reference expression. Here, if the setting error is large, the measured point data cannot be compared with the reference equation with high accuracy. The setting error is a coordinate deviation in the translation / rotation direction between the measured point data and the reference expression. In order to reduce setting errors, a process called fitting is performed. In the fitting, the calculation unit first obtains a coordinate conversion parameter by using a design formula or the like as a reference formula. At this time, the square sum of the distance between each measured point data and the reference expression is often used as the evaluation value. When calculating the distance between each point data and the reference formula, the calculation direction such as the optical axis direction or the surface normal direction may be limited. Next, the calculation unit obtains a coordinate conversion parameter so that the evaluation value becomes small using a steepest descent method or the like. The coordinate conversion parameters are six parameters of three translation axes and three rotation axes that correct the translation of the reference formula and measurement data and the deviation in the rotation direction. Next, the calculation unit performs coordinate conversion of each point data using the coordinate conversion parameter. The process of obtaining the coordinate conversion parameters and converting the coordinates is repeated until the evaluation value stops. As a result, the point data and the reference formula are best applied. As described above, the fitting is a process of performing coordinate conversion for the purpose of best fitting each measured point data and the reference expression. The calculation unit outputs difference data relating to the difference (residual) between the fitted point data and the reference expression as an evaluation result to an external device or the like.
なお、製造された光学素子には、熱収縮等により形状誤差が生じることがある。形状誤差は、参照式の係数のずれとして現れる。したがって、フィッティングの際には、参照式と測定した点データの形状のずれから係数を変更して当てはめることもある。そして、係数を変更した際には、係数に関する係数データを評価結果として外部機器等に出力する。 In the manufactured optical element, a shape error may occur due to heat shrinkage or the like. The shape error appears as a deviation of the coefficient of the reference equation. Therefore, when fitting, the coefficient may be changed and applied from the difference between the shape of the reference equation and the measured point data. When the coefficient is changed, coefficient data related to the coefficient is output as an evaluation result to an external device or the like.
しかしながら、従来の形状評価方法を段差が繰り返し形成された被測定面に適用した場合、点データが実際の輪帯面ではない輪帯面の点データと誤認されることがあるため、測定した点データと参照式とのフィッティングが精度良く行えないという問題があった。 However, when the conventional shape evaluation method is applied to the surface to be measured on which the steps are repeatedly formed, the point data may be mistaken as point data for an annular surface that is not an actual annular surface. There was a problem that the fitting of the data and the reference expression could not be performed with high accuracy.
以下、図7を参照して具体的に説明する。図7は、段差が繰り返し形成された被測定面に対応する参照式のデータと、測定した点データとを比較した図である。ここで、図7におけるxz座標系は、z軸を光軸方向とする測定データ座標系または参照式座標系の二次元デカルト座標系であるとする。図7(a)に示すように、点データ1は、セッティング誤差や形状誤差により参照式3に対してx軸方向にずれている場合がある。これにより、複数の点データ1の中には、参照式3において隣の輪帯面にあると誤認される、黒丸で示した点データ(以下、対応ずれデータという)715が存在する。なお、正しい輪帯面にある点データ(以下、対応データという)は、白丸で示している。
Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram comparing reference formula data corresponding to a surface to be measured in which steps are repeatedly formed and measured point data. Here, it is assumed that the xz coordinate system in FIG. 7 is a two-dimensional Cartesian coordinate system of a measurement data coordinate system or a reference type coordinate system with the z axis as the optical axis direction. As shown in FIG. 7A, the point data 1 may be displaced in the x-axis direction with respect to the
そして、対応データに対する対応ずれデータの割合は、輪帯面積が小さくなるに連れて大きくなる。例えば図7(a)では、対応ずれデータは各輪帯面で3点あるが、対応データは、輪帯面積が比較的大きい部分では7点であるのに対して、輪帯面積が比較的小さい部分では3点となり、輪帯面積が小さいほど対応データに対する対応ずれデータの割合が大きくなる。 The ratio of correspondence deviation data to correspondence data increases as the annular zone area decreases. For example, in FIG. 7A, the correspondence deviation data has three points on each annular zone surface, but the correspondence data has seven points in the portion where the annular zone area is relatively large, whereas the correspondence zone data has a relatively large annular zone area. The smaller portion has three points, and the smaller the ring area, the larger the ratio of correspondence deviation data to correspondence data.
図7(b)は、点データと参照式との光軸方向の差分(残差)の大きさを示した図である。図7(a)に示した対応ずれデータ715と、参照式3との残差を計算すると、図7(b)に示すように、誤差の大きな残差データ82を含む。誤差の大きな残差データ82がフィッティングの評価値に含まれると、フィッティング精度が低下する。
FIG. 7B is a diagram showing the magnitude of the difference (residual) in the optical axis direction between the point data and the reference expression. When the residual between the
特に、輪帯面積が比較的大きい部分では対応データに対する対応ずれデータの割合が小さいので、フィッティング精度の低下に及ぼす影響は小さい。しかし、輪帯面積が比較的小さい部分では対応データに対する対応ずれデータの割合が大きいので、フィッティング精度の低下に及ぼす影響が大きい。よって、輪帯面が繰り返し形成されている非測定面には、面積の小さい輪帯面があるため、従来の方法では、精度よくフィッティングすることができなかった。 In particular, since the ratio of the correspondence deviation data to the correspondence data is small in the portion where the ring zone area is relatively large, the influence on the reduction of the fitting accuracy is small. However, since the ratio of the correspondence deviation data to the correspondence data is large in the portion where the ring zone area is relatively small, the influence on the reduction of the fitting accuracy is great. Therefore, since the non-measurement surface on which the annular surface is repeatedly formed includes an annular surface having a small area, the conventional method cannot perform fitting accurately.
そこで、本発明は、フィッティング精度を向上させて、精度よく形状評価を行うことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to improve the fitting accuracy and accurately evaluate the shape.
本発明の形状評価方法は、演算部が、帯面と前記帯面に交差する方向に延びる壁面とが交互に接続して段差状に形成され、複数の前記帯面を有する被測定面の参照式の内、1つの帯面を示す参照面に対して、前記壁面との接続部に相当する部分の周辺領域を除いた範囲である点データ抽出領域を設定する点データ抽出領域設定工程と、前記演算部が、前記被測定面の形状測定結果を示す点データの中から、前記点データ抽出領域に含まれる点データを抽出する抽出工程と、前記演算部が、前記抽出工程で抽出した点データを、前記点データ抽出領域内の参照面に対してフィッティングさせる座標変換パラメータを求める計算工程と、前記演算部が、前記座標変換パラメータを用いて前記被測定面の形状測定結果を示す点データをフィッティングして前記点データを補正する補正工程と、前記演算部が、前記点データ抽出領域内の参照面に前記点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在する場合、この隣接する参照面に対して前記点データ抽出領域を設定して前記点データの抽出範囲を拡大し、前記抽出工程へと戻る抽出範囲拡大工程と、前記演算部が、前記点データ抽出領域内の参照面に前記点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在しなくなった場合に、その時点における補正された前記被測定面の形状測定結果を示す点データと前記参照式との差分データを前記被測定面の形状の評価結果として出力する評価工程と、を備えた、ことを特徴とする。
In the shape evaluation method of the present invention, the calculation unit refers to the surface to be measured having a plurality of band surfaces, in which a band surface and a wall surface extending in a direction intersecting the band surface are alternately connected and formed in a step shape A point data extraction region setting step for setting a point data extraction region that is a range excluding a peripheral region of a portion corresponding to the connection portion with the wall surface with respect to a reference surface indicating one band surface in the equation; An extraction step in which the calculation unit extracts point data included in the point data extraction region from point data indicating the shape measurement result of the surface to be measured, and points extracted by the calculation unit in the extraction step A calculation step for obtaining a coordinate transformation parameter for fitting data to a reference surface in the point data extraction region, and point data indicating the shape measurement result of the surface to be measured by using the coordinate transformation parameter Fittin A correction step of correcting the point data, the calculation unit, when the reference surface adjacent the outside of the point data extraction area to the reference surface of the point data extraction area is present, with respect to the reference surface of the adjacent The point data extraction region is set to expand the extraction range of the point data, and the extraction range expansion step returns to the extraction step, and the calculation unit includes the point data on the reference plane in the point data extraction region. When there is no adjacent reference surface outside the extraction region, the difference data between the point data indicating the shape measurement result of the corrected surface to be measured at that time and the reference formula is obtained as the shape of the surface to be measured. An evaluation step of outputting as an evaluation result.
本発明によれば、点データ抽出領域の点データを抽出してフィッティングする処理を、点データの抽出範囲を逐次拡大しながら繰り返すので、座標変換パラメータを求める際に用いる点データとして対応ずれデータが抽出されるのが抑制される。これにより、フィッティング精度が向上するので、被測定面の形状を精度よく評価することができる。 According to the present invention, the process of extracting and fitting the point data in the point data extraction area is repeated while sequentially expanding the point data extraction range, so that the corresponding deviation data is used as the point data used when obtaining the coordinate conversion parameters. Extraction is suppressed. Thereby, since fitting accuracy improves, the shape of a to-be-measured surface can be evaluated accurately.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る形状評価装置が組み込まれている形状測定装置の概略構成を示す説明図である。形状測定装置100は、被測定物としての光学素子102の表面を被測定面102aとし、被測定面102aの形状を測定するものである。形状測定装置100は、接触式のプローブ101と、光学素子102が載置される定盤103とを備えている。また、形状測定装置100は、ミラー等を有し、プローブ101の後端に取り付けられた干渉計104と、プローブ101を垂直方向に移動可能に支持したリニアガイド105とを備えている。定盤103は、床からの振動による影響を抑えるために、除振機能を備えていると良い。干渉計104は、プローブ101の3次元位置を測定する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a shape measuring device in which a shape evaluation device according to an embodiment of the present invention is incorporated. The
また、形状測定装置100は、リニアガイド105に取り付けられ、プローブ101の自重を補償し、指定した力でプローブ101を光学素子102の被測定面102aに押し付ける力発生装置106を備えている。また、形状測定装置100は、リニアガイド105にハウジング107を介して取り付けられたステージ108と、ステージ108に取り付けられた駆動装置109とを備えている。駆動装置109は、3軸並進方向にステージ108を移動させる。これにより、プローブ101を用いて光学素子102の被測定面102aを倣い走査して被測定面102aの形状を測定する。
In addition, the
また、形状測定装置100は、干渉計104に接続され、指定した所定の時間間隔でプローブ101の3次元位置を示す測定データをサンプリングするデータサンプリング装置110を備えている。また形状測定装置100は、データサンプリング装置110に接続され、データサンプリング装置110からサンプリングされた形状測定結果を示す点データを取得してデータ処理するコンピュータからなる形状評価装置111を備えている。形状評価装置111は、データサンプリング装置110でサンプリングされた複数の点データ(離散データ)を取得して、これら離散データを被測定面102aの形状の評価に使用する。
In addition, the
本実施形態では、光学素子102は、回転対称の回折光学素子であり、この表面を被測定面102aとしている。図1では、被測定面102aには、帯面である輪帯面D0,D1,D2,D3,…と、輪帯面D0,D1,D2,D3,…に交差する方向に延びる壁面(段差面)E1,E2,E3,…とが交互に接続して段差状に形成されている。ここで、被測定面102aの外形は平面視円形である。そして、被測定面102aの中央に位置する円形状の輪帯面D0を中央輪帯面といい、中央輪帯面D0から半径方向外側に向かって壁面を跨いで形成された円環形状の輪帯面D1,D2,D3,…を、第1輪帯面、第2輪帯面、第3輪帯面、…という。そして、本実施形態では、複数の輪帯面D0,D1,D2,D3,…のうち、中央輪帯面D0の面積が一番大きく、中央輪帯面D0から半径方向外側に向かうに連れて、輪帯面の面積が小さくなるように形成されている。つまり、輪帯面D0の面積>輪帯面D1の面積>輪帯面D2の面積>輪帯面D3の面積>…となるように形成されている。
In this embodiment, the
被測定面102aには、これら輪帯面と壁面とが交差して、接続部である山部F1,F2,F3,…及び谷部G1,G2,G3,…が形成されている。そして、壁面E1,E2,E3,…、山部F1,F2,F3,…及び谷部G1,G2,G3,…により、輪帯面D0,D1,D2,D3,…間には、段差部H1,H2,H3,…が形成されている。 On the surface to be measured 102a, the annular surface and the wall surface intersect with each other to form peaks F1, F2, F3,... And valleys G1, G2, G3,. And step part is between ring zone surface D0, D1, D2, D3 ... by wall surface E1, E2, E3, ..., peak part F1, F2, F3, ... and trough part G1, G2, G3, .... H1, H2, H3,... Are formed.
プローブ101は山部F1,F2,F3,…及び谷部G1,G2,G3,…に対しておおよそ直交するように走査される。ここで、プローブ101を、壁面E1,E2,E3,…を上る方向に走査すると、プローブ101が壁面E1,E2,E3,…に衝突して、形状を崩す恐れがあるため、壁面E1,E2,E3,…を下る方向に走査すると良い。
The
図2は、形状評価装置111の構成を示すブロック図である。形状評価装置111は、演算部としてのCPU130、ROM131、RAM132、HDD133、記録ディスクドライブ134及び各種のインターフェース135,136,137を備えたコンピュータである。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
CPU130には、これらROM131、RAM132、HDD133、記録ディスクドライブ134及び各種のインターフェース135,136,137が、バス138を介して接続されている。
These
ROM131には、CPU130を動作させるためのプログラム150が格納されている。CPU130は、ROM131に格納されたプログラム150に基づいて各種処理を実行する。RAM132は、CPU130の処理結果を一時的に記憶するためのものである。HDD133は、記憶装置であり、光学素子102の被測定面102aの設計式である参照式等を予め記憶している。つまり、参照式は、光学素子102の被測定面102aの理想的な形状を表している。
The
データサンプリング装置110は、インターフェース135に接続されており、データサンプリング装置110からの複数の点データがバス138に出力される。HDD133には、CPU130による演算結果や点データ等がCPU130の指令の下で記憶される。
The
また、モニタ140は、インターフェース136に接続されており、モニタ140には、各種画像が表示される。インターフェース137は、書き換え可能な不揮発性メモリや外付けHDD等の外部記憶装置141が接続可能に構成されている。記録ディスクドライブ134は、記録ディスク142に記録された各種データを読み出すことができる。
The
図3は、形状評価装置111のCPU130による処理動作を説明するためのフローチャートである。図4は、CPU130によるフィッティング処理動作を説明するための模式図である。CPU130は、ROM131に格納されたプログラム150を実行することで、図3に示す各処理を実行する。以下、図3に示す各ステップについて説明する。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing operation by the
CPU130は、処理を開始し、被測定面102aの形状を測定したデータとして、データサンプリング装置110より、図4(a)に示すような複数の点データ1を取得する(S101)。これら点データ1は、CPU130により、記憶装置であるHDD133に記憶(格納)される。点データ1を{p}とする。なお、図4(a)に示すように、参照式3は、複数の輪帯面D0,D1,D2,D3,…のそれぞれに対応する複数の参照面30,31,32,33,…からなる。参照式は多項式で定義される。
The
これら点データ1は、形状測定装置100の3次元の直交座標系で表された位置情報であり、HDD133に記憶されている参照式3の3次元の直交座標系とは異なる座標系である。つまり、被測定面102aの位置・姿勢と参照式の位置・姿勢とは、セッティング誤差により必ずしも一致しない。したがって、被測定面102aの形状を評価する際には、点データ1を参照式の座標系に変換する、即ちフィッティングする必要がある。座標変換パラメータからなる座標変換行列が[T]である場合、座標変換後のデータ{q}は、{p}と[T]との掛け算の形で表すことができる。
{q}=[T]{p}・・・(1)
The point data 1 is position information represented by a three-dimensional orthogonal coordinate system of the
{Q} = [T] {p} (1)
また、製造された光学素子102には、熱収縮等により形状誤差が生じることがある。この影響を考慮し、フィッティングの際には、参照式の係数を変更する。
Further, the manufactured
まず、CPU130は、図4(a)に示すように、点データ抽出領域20Aを設定する(S102:点データ抽出領域設定工程)。その際、CPU130は、参照面30を包含する範囲を指定領域22とし、指定領域22内且つ周辺領域21A外である範囲を、点データ抽出領域20Aとする。つまり、点データ抽出領域20Aは、参照式3の内、1つの輪帯面D0を示す参照面30に対して、輪帯面D0と壁面E1との接続部である谷部G1に相当する部分30Aの周辺領域21Aを除いた範囲とする。
First, as shown in FIG. 4A, the
本実施形態では、CPU130は、複数の輪帯面のうち一番面積が大きい中央輪帯面D0に対応する参照面30に対して点データ抽出領域20Aを設定する。つまり、点データ1の数が他の輪帯面よりも多い中央輪帯面D0の参照面30の領域に点データ抽出領域20Aを設定する。
In the present embodiment, the
周辺領域21Aは、谷部G1(図1)に相当する部分30A、つまり参照面30の端部を含む範囲であり、参照面30と測定した点データ1との段差位置のずれ分を考慮して決定される。指針として、被測定物の加工誤差、取り置き誤差、プローブ先端の大きさによる測定誤差、フィッティングの際の誤差を考えると良い。なお、この周辺領域21Aは、山部F1(図1)に相当する部分31Bも含んでいるのが好ましい。つまり、周辺領域21Aは、輪帯面D0と隣の輪帯面D1との段差部H1(図1)に相当する部分41を含む領域とするのが好ましい。
The
また、周辺領域21Bは、谷部G2に相当する部分31Aを含む領域であり、好ましくは、山部F2に相当する部分32Bも含む、つまり段差部H2に相当する部分42を含む領域とするのがよい。また、周辺領域21Cは、谷部G3に相当する部分32Aを含む領域であり、好ましくは、山部F3に相当する部分33Bも含む、つまり段差部H3に相当する部分43を含む領域とするのがよい。
The
このようにCPU130は、点データ抽出領域20Aを設定する動作として、全ての段差の周辺領域21A,21B,21C,・・・を設定し、指定領域22を、参照面30における外周の部分30Aの範囲に設定し、点データ抽出領域20Aを求める。
As described above, the
次に、CPU130は、複数の点データ1の中から、点データ抽出領域20Aに含まれる点データを抽出する抽出処理を実行する(S103:抽出工程)。以下、抽出した点データを、有効測定データ1A(図4(b))という。
Next, the
CPU130は、ステップS103で抽出した有効測定データ1Aを、点データ抽出領域20A内の参照面30に対してフィッティングさせる座標変換パラメータを求める計算処理を実行する(S104:計算工程)。また、CPU130は、ステップS104の計算処理で、更に、有効測定データ1Aが点データ抽出領域内の参照面30にフィッティングするよう、各参照面の曲率成分を示す係数の補正量を求める。
The
本実施形態では、CPU130は、参照式3と有効測定データ1Aの差分(残差)の二乗和を求め、この二乗和が小さくなるように、最急降下法で座標変換パラメータと係数の補正量とを求める。図4(b)には、このステップS104で求めた座標変換パラメータと係数の補正量で有効測定データ1Aの補正と各参照面の係数の補正を行った状態を示している。
In the present embodiment, the
次に、CPU130は、ステップS104で求めた座標変換パラメータを用いて複数の点データ1を参照式3にフィッティングすることで補正する補正処理を実行する(S105:補正工程)。つまり、CPU130は、ステップS104で求めた座標変換パラメータを用いて複数の点データ1を座標変換する。これによりHDD133に記憶されている点データ1は、補正された点データ1に変更される。
Next, the
また、CPU130は、このステップS105の補正処理で、更に、各参照面30,31,32,33,…の係数を、ステップS104で求めた補正量で補正する。これによりHDD133に記憶されている参照式の各参照面の係数が補正後の係数に変更される。図4(c)には、ステップS105において、点データ1の補正と各参照面の係数の補正を行った状態を示している。
Further, the
次に、CPU130は、点データの抽出範囲を拡大するか否かを判断する判断処理を実行する(S106:判断工程)。
Next, the
点データの抽出範囲を拡大する場合とは、点データ抽出領域内の参照面に点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在する場合である。つまり、点データ抽出領域の外側に、点データ抽出領域の内側の参照面に隣接する、点データ抽出領域が未設定の参照面が存在する場合である。図4(a)では、点データ抽出領域20A内には参照面30が存在し、この点データ抽出領域20A外であって、点データ抽出領域20A内の参照面30に隣接して参照面31が存在する。
The case where the point data extraction range is expanded is a case where an adjacent reference surface outside the point data extraction region exists on the reference surface within the point data extraction region. In other words, this is a case where there is a reference surface that is adjacent to the reference surface inside the point data extraction region and has no point data extraction region set outside the point data extraction region. In FIG. 4A, a
また、点データの抽出範囲を拡大しない場合とは、点データ抽出領域内の参照面に点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在しない場合である。つまり、点データ抽出領域の外側に、点データ抽出領域の内側の参照面に隣接する、点データ抽出領域が未設定の参照面が存在しない場合である。 The case where the point data extraction range is not expanded is a case where there is no adjacent reference surface outside the point data extraction region on the reference surface within the point data extraction region. That is, this is a case where there is no reference plane outside the point data extraction area, which is adjacent to the reference plane inside the point data extraction area and in which the point data extraction area is not set.
CPU130は、点データ抽出範囲を拡大すると判断した場合(S106:Yes)、隣接する参照面に対して点データ抽出領域を設定して点データの抽出範囲を拡大し(S107)、ステップS103の抽出工程に戻る(抽出範囲拡大工程)。例えば、CPU130は、図4(d)に示すように、参照面30に隣接する参照面31に対して点データ抽出領域20Bを設定する。具体的に説明すると、CPU130は、指定領域22を、参照面30,31を包含するよう参照面31の外周の部分31Aまで拡大する。周辺領域21A,21Bは除かれるので、参照面30に対応する点データ抽出領域20Aと参照面31に対応する点データ抽出領域20Bが設定され、点データの抽出範囲が拡大される。つまりCPU130は、点データ抽出領域20Bとして、輪帯面D1と壁面E1との接続部である山部F1に相当する部分31Bの周辺領域21Aと、輪帯面D1と壁部E2との接続部である谷部G2に相当する部分31Aの周辺領域21Bとを除いた範囲を設定する。
If the
そして、CPU130は、ステップS103に戻ったことにより、再度、ステップS103の抽出処理、ステップS104の計算処理、ステップS105の補正処理を実行する。その際、ステップS103では、CPU130は、前のルーチンで補正した点データ1の中から、点データ抽出領域20A,20Bに含まれる点データを抽出する。ステップS104では、CPU130は、抽出処理で抽出した点データを、点データ抽出領域20A,20B内の参照面30,31に対してフィッティングさせる座標変換パラメータを求める。ステップS105では、CPU130は、計算処理で求めた座標変換パラメータを用いて、点データ1をフィッティングして補正する。
And CPU130 performs the extraction process of step S103, the calculation process of step S104, and the correction process of step S105 again by returning to step S103. At this time, in step S103, the
以上のステップS106,S103,S104,S105を繰り返すことにより、徐々に点データ抽出領域の範囲が拡大する。図5は、ステップS103の抽出処理を説明するための図である。指定領域22を参照式3の参照面33(第4段差位置)までとしたものである。図5(a)に示す点データ1に対し、図5(b)に示すように、有効測定データ1Aが抽出される。
By repeating the above steps S106, S103, S104, and S105, the range of the point data extraction area is gradually expanded. FIG. 5 is a diagram for explaining the extraction process in step S103. The designated
以上のステップS106,S103,S104,S105を繰り返すことにより、最終的には、全ての参照面30,31,…に対応して点データ抽出領域20A,20B,…が設定される。そしてCPU130は、全参照面30,31,…に抽出範囲を拡大して設定した際の点データ抽出領域の点データを抽出し、抽出した点データを用いて座標変換パラメータを求め、この座標変換パラメータで点データ1を参照式3にフィッティングする。その後、CPU130は、指定領域22が全ての参照面30,31,…を包含しているので、点データの抽出範囲を拡大しないと判断する。
By repeating the above steps S106, S103, S104, S105, the point
CPU130は、点データの抽出範囲を拡大しないと判断した場合(S106:No)、その時点における補正された各点データ1と参照式3との差分に関する差分データを被測定面102aの形状の評価結果として出力する(S108:評価工程)。そして、処理を終了する。差分データとしては、各点データ1と参照式3との差分の値や、差分の値の絶対値、差分の値の二乗値、差分の値の二乗和等、差分の値に関するデータであればよい。なお、点データの抽出範囲を拡大しないと判断した場合とは、各参照面に対応して点データ抽出領域が設定されている状態であるので、点データ抽出領域内の参照面に隣接する点データ抽出領域外の参照面が存在しなくなった場合である。このとき、CPU130は、更に、参照式において補正した係数に関する係数データを、被測定面102aの形状の評価結果として出力する。この係数データとしては、補正した係数の値であってもよいし、係数を補正した補正量であってもよい。
If the
これら評価結果を示すデータは、CPU130より内部機器または外部機器に出力される。内部機器としては、例えばHDD133である。また、外部機器としては、モニタ140や外部記憶装置141、光学素子102を加工する不図示の加工装置等、あらゆる機器が想定される。
Data indicating these evaluation results is output from the
以上、本実施形態では、点データ抽出領域の点データを抽出してフィッティングする処理を、点データの抽出範囲を逐次拡大しながら繰り返すようにしている。これは、データサンプリング装置110から得られた未補正の点データ1は、セッティング誤差が大きく、また、光学素子102に熱収縮等の変形が生じている場合には、形状誤差も大きいためである。
As described above, in the present embodiment, the process of extracting and fitting the point data in the point data extraction area is repeated while sequentially expanding the point data extraction range. This is because the uncorrected point data 1 obtained from the
仮に、一度に、参照式3の全領域のうち、全ての段差部H1,H2,H3,…に対応する周辺領域21A,21B,21C,…を除いた領域を、点データ抽出領域として設定した場合では、対応ずれデータが除去しきれないことがある。例えば、図4(a)では、x軸正方向の2輪帯目、3輪帯目の測定データが、それぞれ参照式の1輪帯、2輪帯目のx座標まではみ出している状態である。はみ出している範囲の点データ1は、除去されない対応ずれデータである。段差の周辺領域21A,21B,21C,…を広く取って有効測定データ1Aを抽出することも考えられるが、その分フィッティングに使用する範囲が縮小する。これでは高精度にフィッティングできない。
Temporarily, the area excluding the
これに対し、本実施形態では、最初のフィッティング処理では、1つの輪帯面D0を示す参照面30の領域のうち、段差部H1の周辺領域21Aを除いた領域を、フィッティングに用いるデータを抽出する点データ抽出領域20Aに設定している。そして、抽出した有効測定データ1Aに基づいて座標変換パラメータ及び係数の補正量を求め、フィッティングにより複数の点データ1が参照式の位置・姿勢に近づくよう点データ1が補正される。また、参照式の形状も係数を補正することで、実際の被測定面102aの歪みに近づけられる。
On the other hand, in the present embodiment, in the first fitting process, data used for fitting is extracted from the region of the
例えば、最初のフィッティングを行う前は、図4(a)に示すように、輪帯面D0の隣の輪帯面D1に対応する参照面31の領域に対応ずれデータが存在していた。ところが、最初のフィッティングにより、図4(d)に示すように、輪帯面D0の隣の輪帯面D1に対応する参照面31に対して設定した点データ抽出領域20Bにおいて、対応ずれデータがなくなっている。つまり、各輪帯面に対応する参照面30,31,32,33,…の領域において、このフィッティングにより対応ずれデータの割合を小さくすることができる。
For example, before the first fitting, as shown in FIG. 4A, correspondence shift data existed in the region of the
そして、フィッティングによりセッティング誤差及び形状誤差の影響が低減された状態で隣接する輪帯面を示す参照面に対して点データ抽出領域を設定することで点データの抽出範囲を拡大し、同様に逐次点データ1を補正する処理を繰り返している。したがって、対応ずれデータの割合が低減された参照面の領域に点データ抽出領域を漸次設定し、抽出範囲を拡大するようにしているので、座標変換パラメータを求める際に用いる点データ1Aとして、対応ずれデータが抽出されるのが抑制される。さらに、参照式の各参照面の係数も補正されるので、被測定面102aの熱収縮等の歪みがあっても、対応ずれデータが抽出されるのが抑制される。これにより、フィッティング精度が向上するので、被測定面の形状を精度よく評価することができる。
Then, the point data extraction range is expanded with respect to the reference surface indicating the adjacent annular surface in a state where the influence of the setting error and the shape error is reduced by the fitting, and the point data extraction range is expanded similarly. The process of correcting the point data 1 is repeated. Therefore, since the point data extraction region is gradually set in the reference surface region where the ratio of the correspondence deviation data is reduced and the extraction range is expanded, the
また、本実施形態では、面積が一番大きい、つまり、点データ1の数が一番多い中央輪帯面D0に対応する参照面30の領域から、点データ抽出領域を設定するようにしている。このように、点データ1の数の多い部分の有効測定データ1Aを抽出してフィッティングを行うようにしたので、この輪帯面D0において、対応データに対する対応ずれデータの割合は他の輪帯面よりも小さく、最初のフィッティングを精度よく行うことができる。このように、最初のフィッティングを精度よく行うことができるので、次回以降のフィッティングにおいても精度よく行くことが可能となる。
In this embodiment, the point data extraction region is set from the region of the
そして、本実施形態では、輪帯面の面積の大きい順に、点データ抽出領域を設定している。具体的には、参照面30の次に参照面31、参照面31の次に参照面32というように、順次点データ抽出領域を設定している。これにより、フィッティング誤差や形状誤差が小さくなるに連れ、漸次小さい面積の輪帯面を示す参照面において点データのフィッティングが行われることになるので、より効果的にフィッティングの精度を向上させることができる。
In this embodiment, the point data extraction regions are set in descending order of the area of the annular zone surface. Specifically, the point data extraction regions are sequentially set such that the
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention.
上記実施形態では、参照式として、設計式を用いた場合について説明したが、これに限定するものではなく、標準サンプルを測定した結果を参照式としてもよい。ここで、標準サンプルの設計式は、被測定物の設計式と同一のものであるとする。これによって、設計式を参照式とするときと、同様の効果が得られる。 In the above embodiment, the case where the design formula is used as the reference formula has been described. However, the present invention is not limited to this, and the result of measuring the standard sample may be used as the reference formula. Here, it is assumed that the design formula of the standard sample is the same as the design formula of the object to be measured. As a result, the same effect can be obtained as when the design formula is used as a reference formula.
また、上記実施形態では、ステップS102において、中央輪帯面D0に対応する参照面30に点データ抽出領域20Aを設定したが、予め決められた基準面に対応する参照面に点データ抽出領域を設定してもよい。ここで、基準面とは、測定した点データ1と参照式3とを合せる面であり、被測定物の付きあて面や、コバ面、マークなどが考えられる。基準面から近いほど、回転方向のセッティング誤差や形状ずれが小さいので、対応ずれデータの割合が小さい。よって、中央輪帯面に対応する参照面30からではなく、被測定物の端や、マーク付近から点データ抽出領域の拡大を行うことができる。
In the above embodiment, the point
また、上記実施形態では、ステップS103,S104における最初のフィッティングでは、データサンプリング装置110より得られた未補正の点データ1を用いたが、予め補正した点データ1を用いてもよい。具体的には、ステップS101とステップS102との間で、予め全ての点データ1を参照式3にフィッティングして補正しておいてもよい。このフィッティングでは、全ての点データを使用しているので、対応ずれデータにより低い精度でフィッティングが行われるが、対応ずれデータの割合を小さくしておくことができる。
In the above embodiment, uncorrected point data 1 obtained from the
また、上記実施形態では、ステップS104において、最急降下法により座標変換パラメータ及び係数の補正量を求める場合について説明したが、二分法またはGA法で求めてもよく、上記実施形態と同様の効果が得られる。 In the above embodiment, the case where the coordinate transformation parameter and the correction amount of the coefficient are obtained by the steepest descent method in step S104 has been described. However, it may be obtained by the bisection method or the GA method, and the same effect as the above embodiment is obtained. can get.
また、上記実施形態では、設定した周辺領域21A,21B,21C,・・・の範囲は一定のままとし、指定領域22を拡大するようにして、点データ抽出領域を拡大する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、ステップS102において、指定領域を測定面全域(参照式全域)とし、参照面30の接続部に対応する部分30Aを除外した領域が点データ抽出領域となるよう、除外する領域21A,21B,21C,…の幅を設定しておけばよい。そして、ステップS107を繰り返すたびに、漸次点データ抽出領域が隣接する輪帯面の参照面に設定されるよう、除外する領域21A,21B,21C,…の幅を小さくする変更をすればよい。これら領域21A,21B,21C,…の幅は、予め決められた所定幅に達したら、変更を終了すればよい。所定幅は、最も狭い輪帯面から領域21A,21B,21C,…を除いたときに、点データのサンプリング間隔以上になることを考えて設定しておけばよい。これによって、上記実施形態と同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the case has been described in which the range of the set
また、上記実施形態では、指定領域、周辺領域を設定することで、点データ抽出領域を設定する場合について説明したが、これに限定するものではない。予め記憶装置であるHDD133に点データ抽出領域のデータを記憶させておいて、CPU130が、このデータを読み出して点データ抽出領域を設定するようにしてもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a point data extraction area | region was set by setting a designated area | region and a periphery area | region, it is not limited to this. The data of the point data extraction area may be stored in advance in the
また、上記実施形態では、被測定物が回転対称の回折光学素子である場合について説明したが、これに限定するものではなく、回折光学素子が、輪帯面及び壁面が交互に連続する楕円状のものや帯面及び壁面が交互に連続する直線平行状のものであってもよい。また、回折光学素子と同様に周期的な段差形状を有するフレネルレンズにも適用することできる。また、これらの光学素子を製造するための成形用金型であってもよく、被測定面に周期的な段差を有していれば、これら以外の被測定物であってもよい。 In the above embodiment, the case where the object to be measured is a rotationally symmetric diffractive optical element has been described. However, the present invention is not limited to this, and the diffractive optical element has an elliptical shape in which an annular surface and a wall surface are alternately continuous. A straight parallel shape in which the belt surface and the wall surface alternately continue may be used. Further, it can also be applied to a Fresnel lens having a periodic step shape like the diffractive optical element. Further, it may be a molding die for manufacturing these optical elements, and may be an object to be measured other than these as long as it has a periodic step on the surface to be measured.
また、上記実施形態では、接触式のプローブを被測定面に倣い走査して点データを取得した場合について説明したが、非接触式のプローブを用いた場合であっても本発明は適用可能である。また、プローブを用いて被測定面の面形状を測定する場合に限らず、干渉計を用いてCCDやCMOS等のセンサで取得する場合であってもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the contact type probe is scanned along the surface to be measured to acquire the point data has been described, but the present invention is applicable even when a non-contact type probe is used. is there. Moreover, it is not limited to the case where the surface shape of the surface to be measured is measured using a probe, but may be a case where an interferometer is used to obtain data using a sensor such as a CCD or CMOS.
また、上記実施形態では、参照式の係数も補正する場合について説明したが、必要に応じてこの補正処理を省略してもよい。省略するのは、例えば、被測定物が熱収縮等で変形しない、あるいは変形しても形状評価に及ぼす影響が小さい場合である。この場合、ステップS104においては、係数の補正量を求める計算処理を省略し、ステップS105においては、参照式の係数を補正する補正処理を省略し、ステップS108においては、係数データを出力する処理を省略すればよい。 In the above embodiment, the case where the coefficient of the reference equation is also corrected has been described. However, this correction process may be omitted as necessary. For example, the case where the object to be measured is not deformed due to heat shrinkage or the like has a small influence on the shape evaluation is omitted. In this case, the calculation process for obtaining the coefficient correction amount is omitted in step S104, the correction process for correcting the coefficient of the reference equation is omitted in step S105, and the process of outputting coefficient data is performed in step S108. It can be omitted.
また、上記実施形態では、形状測定装置の測定により得られた点データについて説明を行ったが、光線追跡計算や有限要素計算等によって取得した被測定面の形状を示す点データについても同様に考えることができる。 In the above embodiment, the point data obtained by the measurement by the shape measuring apparatus has been described. However, the point data indicating the shape of the surface to be measured obtained by ray tracing calculation, finite element calculation, or the like is considered in the same manner. be able to.
また、上記実施形態では、点データ等を記憶装置としてHDD133に記憶させたが、記憶装置としてはHDD133に限定するものではく、書き込み可能な記憶装置であれば、いかなる記憶装置でもよい。例えばRAM132、外部記憶装置141(例えばUSBメモリやメモリカード等の書き換え可能な不揮発性メモリ、外付けHDD等)、又は記録ディスクドライブ134に設置された記録ディスク142等の記憶装置であってもよい。記録ディスク142としては、CD−R等の書き込み可能な記録ディスクであれば、いかなる記録ディスクでもよい。これら以外にも、例えば、フレキシブルディスク,光ディスク,光磁気ディスク,磁気テープ,EEPROM,シリコンディスク等であってもよい。
In the above embodiment, the point data or the like is stored in the
また、上記実施形態では、プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体がROM131である場合について説明したが、これに限定するものではなく、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体であってもよい。例えば、プログラムがHDD133、外部記憶装置141、記録ディスク142等に記録されていてもよい。外部記憶装置141としては、例えばUSBメモリやメモリカード等の不揮発性メモリ、外付けHDD等を用いることができ、記録ディスク142としては、例えばCD−ROM,CD−R,DVD−ROMを用いることができる。これら以外にも、例えば、フレキシブルディスク,光ディスク,光磁気ディスク,磁気テープ,EEPROM,シリコンディスク等であってもよい。
In the above embodiment, the case where the computer-readable recording medium on which the program is recorded is the
また、上記実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を、システムあるいは装置に供給してもよい。そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成される。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。 Further, a computer-readable recording medium in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments may be supplied to the system or apparatus. The object of the present invention is also achieved by the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reading and executing the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the function of the present invention, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention.
また、上記実施形態におけるプログラムを、ネットワークを介してダウンロードしてコンピュータにより実行するようにしてもよい。 Further, the program in the above embodiment may be downloaded via a network and executed by a computer.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施形態の機能が実現されるだけに限定するものではない。そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, the present invention is not limited to the implementation of the functions of the above-described embodiment by executing the program code read by the computer. This includes a case where an OS (operating system) or the like running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. .
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれてもよい。そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Furthermore, the program code read from the recording medium may be written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. This includes a case where the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the functions of the above embodiments are realized by the processing.
1…点データ、3…参照式、20A,20B…点データ抽出領域、21A,21B,21C…周辺領域、30,31,32,33…参照面、100…形状測定装置、111…形状評価装置、130…CPU(演算部)、150…プログラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Point data, 3 ... Reference formula, 20A, 20B ... Point data extraction area | region, 21A, 21B, 21C ... Peripheral area | region, 30, 31, 32, 33 ... Reference surface, 100 ... Shape measuring apparatus, 111 ... Shape evaluation apparatus , 130 ... CPU (calculation unit), 150 ... program
Claims (5)
前記演算部が、前記被測定面の形状測定結果を示す点データの中から、前記点データ抽出領域に含まれる点データを抽出する抽出工程と、
前記演算部が、前記抽出工程で抽出した点データを、前記点データ抽出領域内の参照面に対してフィッティングさせる座標変換パラメータを求める計算工程と、
前記演算部が、前記座標変換パラメータを用いて前記被測定面の形状測定結果を示す点データをフィッティングして前記点データを補正する補正工程と、
前記演算部が、前記点データ抽出領域内の参照面に前記点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在する場合、この隣接する参照面に対して前記点データ抽出領域を設定して前記点データの抽出範囲を拡大し、前記抽出工程へと戻る抽出範囲拡大工程と、
前記演算部が、前記点データ抽出領域内の参照面に前記点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在しなくなった場合に、その時点における補正された前記被測定面の形状測定結果を示す点データと前記参照式との差分データを前記被測定面の形状の評価結果として出力する評価工程と、を備えた、
ことを特徴とする形状評価方法。 One of the reference expressions of the surface to be measured, wherein the calculation unit is formed in a stepped shape by alternately connecting the band surface and the wall surface extending in the direction intersecting the band surface, and has a plurality of the band surfaces. A point data extraction region setting step for setting a point data extraction region that is a range excluding the peripheral region of the portion corresponding to the connection portion with the wall surface with respect to the reference surface indicating
An extraction step in which the arithmetic unit extracts point data included in the point data extraction region from point data indicating the shape measurement result of the surface to be measured;
A calculation step for obtaining a coordinate transformation parameter for fitting the point data extracted in the extraction step to a reference plane in the point data extraction region by the arithmetic unit;
A correction step for correcting the point data by fitting the point data indicating the shape measurement result of the surface to be measured using the coordinate conversion parameter;
When there is an adjacent reference surface outside the point data extraction region on the reference surface in the point data extraction region, the calculation unit sets the point data extraction region for the adjacent reference surface and sets the point An extraction range expansion step of expanding the data extraction range and returning to the extraction step;
When the calculation unit no longer has an adjacent reference surface outside the point data extraction region on the reference surface in the point data extraction region, the corrected shape measurement result of the surface to be measured at that time is indicated. An evaluation step of outputting difference data between point data and the reference formula as an evaluation result of the shape of the surface to be measured, and
A shape evaluation method characterized by that.
前記補正工程では、更に、前記演算部が、前記係数を前記補正量で補正し、
前記評価工程では、更に、前記演算部が、補正した係数データを前記被測定面の形状の評価結果として出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の形状評価方法。 In the calculation step, the calculation unit further calculates a correction amount of a coefficient indicating a curvature component of each reference surface so that the point data extracted in the extraction step fits to the reference surface in the point data extraction region. ,
In the correction step, the calculation unit further corrects the coefficient with the correction amount,
In the evaluation step, the calculation unit further outputs the corrected coefficient data as an evaluation result of the shape of the surface to be measured.
The shape evaluation method according to claim 1.
前記演算部は、
前記被測定面の参照式の内、1つの帯面を示す参照面に対して、前記壁面との接続部に相当する部分の周辺領域を除いた範囲である点データ抽出領域を設定し、
前記被測定面の形状測定結果を示す点データの中から、前記点データ抽出領域に含まれる点データを抽出する抽出処理と、前記抽出処理で抽出した点データを、前記点データ抽出領域内の参照面に対してフィッティングさせる座標変換パラメータを求める計算処理と、前記計算処理で求めた前記座標変換パラメータを用いて前記被測定面の形状測定結果を示す点データをフィッティングして前記点データを補正する補正処理とを実行し、
前記点データ抽出領域内の参照面に前記点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在する場合、この隣接する参照面に対して前記点データ抽出領域を設定して前記点データの抽出範囲を拡大して、再度、前記抽出処理と、前記計算処理と、前記補正処理とを実行し、
前記点データ抽出領域内の参照面に前記点データ抽出領域外の隣接する参照面が存在しなくなった場合に、その時点における補正された前記被測定面の形状測定結果を示す点データと前記参照式との差分データを前記被測定面の形状の評価結果として出力する、
ことを特徴とする形状評価装置。 An arithmetic unit that evaluates the shape of the surface to be measured from point data indicating the shape measurement result of the surface to be measured formed in steps by alternately connecting the belt surface and the wall surface extending in the direction intersecting the belt surface In the shape evaluation apparatus comprising
The computing unit is
Set a point data extraction region that is a range excluding a peripheral region of a portion corresponding to the connection portion with the wall surface, with respect to a reference surface indicating one band surface in the reference expression of the surface to be measured,
An extraction process for extracting point data included in the point data extraction area from the point data indicating the shape measurement result of the surface to be measured, and the point data extracted by the extraction process in the point data extraction area A calculation process for obtaining a coordinate transformation parameter to be fitted to a reference surface, and using the coordinate transformation parameter obtained in the calculation process, the point data indicating the shape measurement result of the surface to be measured is fitted to correct the point data. Correction processing to be executed,
When there is an adjacent reference surface outside the point data extraction region on the reference surface in the point data extraction region, the point data extraction region is set for the adjacent reference surface to set the point data extraction range. Enlarging and executing the extraction process, the calculation process, and the correction process again,
Point data indicating the shape measurement result of the measured surface corrected at that time when there is no adjacent reference surface outside the point data extraction region on the reference surface in the point data extraction region and the reference Output the difference data from the equation as an evaluation result of the shape of the measured surface,
A shape evaluation apparatus characterized by that.
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