光学探测器、可装配盖和形状测量设备制造技术

本发明专利技术涉及一种光学探测器、可装配盖和形状测量设备。光学探测器包括探测器盖，其中在该探测器盖内，安装了具有照射光学系统和接收光学系统的光学系统。在探测器盖的形成与工件相对的相对区域的底面设置用于使光穿过的出射区域和入射区域。另外，在探测器盖的底面设置光反射防止结构或漫反射结构。利用反射防止结构来防止从工件反射的光反射离开底面，或者利用漫反射结构使反射光发生漫反射。因此，可以抑制由于二次反射光而导致的在接收光分布中发生错误值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在不接触被测物的情况下测量该被测物的形状的光学探测益寺。
技术介绍
用于测量被测物的形状的非接触测量设备的传统示例包括采用光切测量方法的装置。在光切方法中，例如，向被测物照射具有线状形状的光并且利用二维光接收元件接收反射光。光接收元件所获得的接收光分布由放大器进行放大，之后进行数字化，并且基于数字数据中的峰位置来检测被测物的截面形状。日本特开2012-230097例如公开了包括基于具有线状形状的光的线方向来选择性地反射该光并且向被测物照射该光的DMD(数字微镜装置)的光学探测器。DMD没有向从在被测物的表面区域上照射光的一个线中所选择的预定区域照射光。因此，DMD可以抑制由于从多次反射接收到的光而造成的错误值(虚像)的发生(例如，参见日本特开2012-230097的说明书中的第段和第段)。多次反射的一个情形如下:在例如被测物的表面具有相对较高的反射率(即，是镜面)的情况下，来自被测物的镜面反射光返回至探测器，然后该光进一步被探测器反射并引向被测物。在将反射离开探测器之后的这种反射定义为二次反射的情况下，光接收元件接收二次反射光，因而在接收光分布中发生错误值。本专利技术提供一种即使在被测物的表面具有相对较高的反射率的情况下、也能够抑制由于二次反射光而导致的在接收光分布中发生错误值的光学探测器、可装配盖和形状测量设备。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面的一种光学探测器，包括:探测器盖，其包括:与被测物相对的相对区域；以及出射区域和入射区域，用于使光穿过，其中所述出射区域和所述入射区域设置在所述相对区域；光学系统，其设置在所述探测器盖内，用于经由所述出射区域使光射出，并且还用于经由所述入射区域接收被测物反射的光；以及光的反射防止结构和漫反射部的其中一个，其至少设置在所述探测器盖的所述相对区域。利用反射防止结构来防止从被测物反射的光反射离开探测器盖的相对区域；可选地，利用漫反射结构使从被测物反射的光发生漫反射。因此，即使在被测物的表面的反射率相对较高的情况下，也可以抑制二次反射光的发生，结果可以抑制接收光分布中的错误值的发生。反射防止结构或漫反射结构还可以附加地设置在所述探测器盖的侧面。因此，还防止了入射到探测器盖的侧面上的光的反射或者使该光发生漫反射，因而可以更加可靠地降低错误值的发生。反射防止结构还可以是反射防止膜。漫反射结构还可以是经过粗面加工或全息图处理而得到的面。所述光学探测器还包括可装配盖，其中所述可装配盖被设置成能够相对于所述探测器盖进行装配和拆卸，所述可装配盖包括光的反射防止结构或漫反射结构。通过在不具有反射防止结构或漫反射结构的探测器盖上安装可装配盖，可以抑制二次反射光的发生并且可以抑制接收光分布中的错误值的发生。根据本专利技术的另一方面的一种可装配盖，包括:安装部，用于连接至探测器盖，所述探测器盖包括与被测物相对的相对区域、以及用于使光穿过的出射区域和入射区域，其中所述出射区域和所述入射区域设置在所述相对区域；相对盖，其包括开口，其中在所述可装配盖安装在所述探测器盖上以覆盖所述相对区域的状态下，所述开口分别与所述出射区域和所述入射区域相对；以及光的反射防止结构和漫反射部的其中一个，其至少设置在所述探测器盖的所述相对区域。在利用安装部将可装配盖安装在探测器盖上的状态下，利用反射防止结构来防止从被测物反射的光反射离开探测器盖的相对区域；可选地，利用漫反射结构来使从被测物反射的光发生漫反射。因此，即使在被测物的表面的反射率相对较高的情况下，也可以抑制二次反射光的发生，结果可以抑制接收光分布中的错误值的发生。根据本专利技术的另一方面的一种形状测量设备，包括:光学探测器，其包括:探测器盖，其具有:出射区域，用于使光射出；入射区域，其中从被测物反射的光入射到所述入射区域；以及相对区域，其与被测物相对并且包括所述出射区域和所述入射区域；光学系统，其设置在所述探测器盖内，并且用于经由所述出射区域使光射出，并且还用于经由所述入射区域接收所反射的光；以及光的反射防止结构和漫反射部的其中一个，其至少设置在所述探测器盖的所述相对区域；台，用于承载被测物；以及测量处理器，用于基于所述光学探测器所获得的信号，来测量放置在所述台上的被测物的形状。根据本专利技术，即使在被测物的表面的反射率相对较高的情况下，也可以抑制由于二次反射光而导致的在接收光分布中发生错误值。【附图说明】在以下的详细说明中，通过本专利技术的典型实施例的非限制性示例的方式参考所述的多个附图来进一步说明本专利技术，其中在附图的几个视图中，相同的附图标记表示相似的部件，并且其中:图1是主要示出根据本专利技术实施例的形状测量设备的立体图；图2是示意性示出根据本专利技术的第一实施例的光学探测器的结构的截面图；图3是图2所示的光学探测器的底面图；图4是示出Scheimpflug光学系统的基本原理的说明图；图5A和5B分别是线激光照射三角柱工件W的状态的Y方向和X方向的图；图5C是在摄像元件的摄像面上所获得的工件的观察图像；图6是示出在测量具有镜面的工件的情况下出现的情形的说明图；图7示出使用传统探测器的针对具有镜面的工件的形状测量结果；图8A示出在使用根据本专利技术的探测器测量水平均匀镜面的情况下在摄像面上所获得的分布曲线；图SB示出在使用传统探测器类似地测量镜面的情况下在摄像面上所获得的分布曲线；以及图9A和9B是示意性示出根据本专利技术第二实施例的探测器的截面图。【具体实施方式】这里所示的细节是举例，仅用于例示性地论述本专利技术的实施例的目的，并且是为了提供被认为是针对本专利技术的原理和概念方面的最有用和最容易理解的说明而呈现的。在这方面，没有尝试以比本专利技术的基本理解所需的细节更详细的方式示出本专利技术的结构细节，其中利用附图所进行的说明使本领域技术人员显而易见地明白在实践中可以如何实现本专利技术的各形式。以下参考附图来说明本专利技术的实施例。第一实施例图1是主要示出根据本专利技术实施例的形状测量设备的立体图。形状测量设备100包括光学探测器(以下称为“探测器”)40、台15和移位机构10。将工件W放置在台15上作为被测物。移位机构10被配置为使得探测器40能够以三维(X，Y, Z)方式移位。具体地，移位机构10包括:Z移位机构11，其使探测器40沿着Z方向移位；X移位机构12，其使Z移位机构11沿着X方向移位；以及Y移位机构13，其使Z移位机构11和X移位机构12在Y方向上一体地进行移位。形状测量设备100连接至由例如计算机构成的控制装置(图中未示出)。该控制装置控制移位机构10的驱动。另外，该控制装置包括用于基于从探测器40获得的信号来测量工件W的形状的测量处理器。将该测量处理器所生成的信息显示在显示器(图中未示出)上。图2是示意性示出探测器40的结构的截面图。图3是从探测器40的底面45a的视图。探测器40包括探测器盖45和安装在探测器盖45内的光学系统50。[当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学探测器，包括：探测器盖，其包括：与被测物相对的相对区域；以及出射区域和入射区域，用于使光穿过，其中所述出射区域和所述入射区域设置在所述相对区域；光学系统，其设置在所述探测器盖内，用于经由所述出射区域使光射出，并且还用于经由所述入射区域接收被测物反射的光；以及光的反射防止结构和漫反射部的其中一个，其至少设置在所述探测器盖的所述相对区域。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：根本贤太郎，山县正意，森内荣介，岩本正，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本;JP