位移测量装置、测量系统及位移测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术获得一种能够精度良好地测量到测量对象面的距离的位移测量装置、测量系统及位移测量方法。本发明专利技术的位移测量装置包括：投光部，产生光；传感器头，对测量对象物照射光，且接收所照射的光中在测量对象物的测量对象面反射的光；以及控制部，基于传感器头所接收的光，算出表示与测量对象面之间的距离的值。控制部是以所算出的值包含在预先设定的数值范围内为条件，将所算出的值作为表示到测量对象面的距离的值进行处理，且基于所算出的值，重新设定数值范围。

【技术实现步骤摘要】
位移测量装置、测量系统及位移测量方法
本专利技术涉及一种位移测量装置、包括位移测量装置的系统及位移测量方法。
技术介绍
以往，例如，已知有如专利文献1所示使用白光共聚焦方式(whiteconfocalmethod)作为测量方式的位移测量装置。该位移测量装置是一边使非接触型传感器头移动，一边连续地测量与测量对象物之间的距离(位移)。此外，存在一种工件，通过基于来自多个位置的反射光测量构件的厚度或位移，而进行品质管理。作为这种工件，例如，可列举包含不易反射光的原材料的工件(被实施了抗反射(AntiReflective，AR)涂布等抗反射加工的光学零件等)、形成为多层构成的工件(透镜组群等)。此外，以往，已知有如专利文献2所示使用三角测距方式作为测量方式的位移测量装置。[
技术介绍
文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2012-208102号公报[专利文献2]日本专利特开2013-90045号公报
技术实现思路
[专利技术欲解决的课题]在如上所述的工件中，并不一定能够稳定地从所有测量位置获得反射光。例如，当如以图22的波形911所示，在第一个测量对象面上反射的光的受光量较小而成为面检测阈值以下时，位移测量装置将以波形912所示的在第二个测量对象面反射的光作为在第一测量对象面反射的光进行处理。具体来说，位移测量装置将到第一个测量对象面的距离作为距离L912而非距离L911进行处理。此外，当存在来自多个位置的反射光时，工件的微小的位置偏差会导致测量对象面向测量范围外偏离。例如，如果像图23所示那样第一个测量对象面偏离测量范围，那么位移测量装置将以波形922所示的在第二个测量对象面反射的光作为在第一个测量对象面反射的光进行处理。具体来说，位移测量装置将到第一个测量对象面的距离作为距离L922进行处理。此外，在使传感器头与工件的相对位置逐次偏移而反复进行所述测量时，有波形912、922等的位置沿图22、图23的横轴方向发生变动的情况。因此，关于如上所述的工件，可能产生无法准确地测量到各测量对象面的距离的情况。因此，要求准确地测量到包含这种工件在内的各种工件的测量对象面的距离。本专利技术鉴于所述问题而完成，目的在于提供一种能够精度良好地测量到测量对象面的距离的位移测量装置、系统及位移测量方法。[解决课题的手段]根据本专利技术的一实施方式，位移测量装置包括：投光部，产生光；传感器头，对测量对象物照射光，且接收所照射的光中在测量对象物的测量对象面反射的光；以及控制部，基于传感器头所接收的光，算出表示与测量对象面之间的距离的值。控制部以所算出的值包含在预先设定的数值范围内为条件，将所算出的值作为表示到测量对象面的距离的值进行处理，且基于所算出的值，重新设定数值范围。根据本专利技术的一实施方式，测量系统包括上述位移测量装置和能够与位移测量装置进行通信的信息处理装置。信息处理装置将由位移测量装置的受光部接收到的光的受光量与距传感器头的距离建立关联地以图表显示，且将图表显示中的预先设定的数值范围的显示方式从内定的方式变更为预先设定的方式。根据本专利技术的一实施方式，位移测量方法包括以下步骤。产生光。对测量对象物照射光。接收所照射的光中在测量对象物的测量对象面反射的光。基于所接收的光，算出表示与测量对象面之间的距离的值。以算出的值包含在预先设定的数值范围内为条件，将算出的值作为表示到测量对象面的距离的值进行处理，且基于算出的值，重新设定数值范围。[专利技术效果]根据所述构成，能够精度良好地测量到各测量对象面的距离。附图说明图1是表示本实施方式的测量系统的构成的图。图2是用来说明各测量对象面的设定范围的图。图3是表示一实施方式中的第i次的测量值的图。图4是表示不同于图3的实施方式中的第i次的测量值的图。图5是表示不同于图3及图4的实施方式中的第i次的测量值的图。图6是用来说明设定范围的变更的图。图7是表示传感器控制器无法获取测量值的情况的图。图8是表示设定范围的变更导致设定范围重复的情况的图。图9是表示在一个设定范围内检测出多个测量对象面的情况的图。图10是用来说明对设定范围进行设定的方法的图。图11是表示测量值不在设定范围内的情况的图。图12是用来说明对设定范围进行设定的方法的图。图13是用来说明测量系统的功能构成的图。图14是表示初始设定时的处理流程的流程图。图15是表示在初始设定结束后执行的测量处理的流程的流程图。图16是表示初始设定时所显示的画面的图。图17是表示正常进行测量的该次测量的画面的图。图18是表示设定范围重复时的该次测量的画面的图。图19是表示在传感器控制器中判断为不存在测量对象面时的该次测定的画面的图。图20是表示在传感器控制器中判断出有不存在测定值的设定范围时的该次测定的画面的图。图21是用来说明设定宽度的自动设定的图。图22是表示位移传感器所检测的波形的图。图23是表示位移传感器所检测的另一波形的图。附图标号说明1：测量系统2：位移传感器3：信息处理装置10：传感器控制器11、31：控制部12：投光部13：受光部14、34：显示部15、35：通信IF部19：导光部20：传感器头32：存储部33：输入部131：分光器132：检测器501～504、511～514、521～524、541～544、551～554、561～564、591～594、911、912、922：波形600：箭头700：照射光701、702、703、704：光800：测量对象物810、820、830：层811、812、813、814：面840：基板1600、1700、1800、1900、2000：画面1610：复选框1611、1612、1613、1614：设定项目1621：对象1721、1722、1723、1724：标记1740：十字标记d1、d2、L1(i)、L1(i+1)、L2(i)、L2(i+1)、L3(i)、L3(i+1)、L4(i)、L4(i+1)、L4’(i+1)、L11(i)、L12(i)、L21(i)、L22(i)、L31(i)、L32(i)、L41(i)、L42(i)、L911、L912、L922、Lmax、Lmin：距离P_ADD[0]、P_ADD[1]、P_ADD[2]、P_ADD[3]：波峰R1(i)、R1(i+1)、R2(i)、R2(i+1)、R3(i)、R3(i+1)、R3(i+2)、R4(i)、R4(i+1)、R4(i+2)：范围S1～S3、S101～S111：步骤X[0]、X[1]、X[2]：各面的相对距离具体实施方式以下，一边参照附图，一边对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的说明中，对相同的构件标附有相同的符号。这些相同构件的名称及功能也相同。因此，不重复对这些相同构件进行详细说明。<A.系统构成>图1是表示本实施方式的测量系统的构成的图。参照图1，测量系统1包括位移传感器2和信息处理装置3。典型来说，信息处理装置3为个人计算机。位移传感器2是使用波长色散的传感器。详细地说，位移传感器2是使用白光共聚焦方式作为测量方式的位移测量装置。位移传感器2也被称作光纤同轴位移传感器。位移传感器2具有传感器控制器10、导光部19和传感器头20。传感器头20包含共聚焦光学系统。详细地说，传感器头20具有物镜和色像差单元。传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位移测量装置，其特征在于，包括：投光部，产生光；传感器头，对测量对象物照射所述光，且接收所照射的所述光中在所述测量对象物的测量对象面反射的光；以及控制部，基于所述传感器头所接收的光，算出表示与所述测量对象面之间的距离的值，且所述控制部是以算出的所述值包含在预先设定的数值范围内为条件，将所算出的所述值作为表示到所述测量对象面的距离的值进行处理，且基于所算出的所述值，重新设定所述预先设定的数值范围。

【技术特征摘要】
2017.09.26 JP 2017-1849951.一种位移测量装置，其特征在于，包括：投光部，产生光；传感器头，对测量对象物照射所述光，且接收所照射的所述光中在所述测量对象物的测量对象面反射的光；以及控制部，基于所述传感器头所接收的光，算出表示与所述测量对象面之间的距离的值，且所述控制部是以算出的所述值包含在预先设定的数值范围内为条件，将所算出的所述值作为表示到所述测量对象面的距离的值进行处理，且基于所算出的所述值，重新设定所述预先设定的数值范围。2.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述测量对象物在基材上具有能够使所述光透射的第一层，所述传感器头接收所照射的所述光中在所述基材的测量对象面和所述第一层的测量对象面的各面反射的光，所述控制部基于所述传感器头所接收的光，算出表示与各所述测量对象面之间的距离的值，且将算出的多个所述值中的第一值作为表示到所述第一层的测量对象面的距离的值进行处理，所述第一值包含在作为所述预先设定的数值范围的第一数值范围内。3.根据权利要求2所述的位移测量装置，其特征在于，所述控制部将算出的多个所述值中的第二值作为表示到所述基材的测量对象面的距离的值进行处理，所述第二值包含在不与所述第一数值范围重复且作为所述预先设定的数值范围的第二数值范围内。4.根据权利要求2所述的位移测量装置，其特征在于，所述测量对象物具有积层在所述第一层的第二层，所述传感器头还接收所照射的所述光中在所述第二层的测量对象面反射的光，所述控制部是将算出的多个所述值中的第二值作为表示到所述第二层的测量对象面的距离的值进行处理，所述第二值包含在不与所述第一数值范围重复且作为所述预先设定的数值范围的第二数值范围内。5.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述传感器头与所述测量对象物的相对位置根据所述传感器头或所述测量对象物的移动而发生变化，所述控制部基于所述相对位置发生变化后由所述传感器头接收的光，再次算出表示与所述测量对象面之间的距离的值，且将再次算出的所述值中包含在重新设定后的所述数值范围内的值，作为所述相对位置发生变化后的位置上的到所述测量对象面的距离进行处理。6.根据权利要求3或4所述的位移测量装置，其特征在于，所述传感器头与所述测量对象物的相对位置根据所述传感器头或所述测量对象物的移动而发生变化，所述控制部基于所述相对位置发生变化后由所述传感器头接收的光，再次算出表示与各所述测量对象面之间的距离的值，且将再次算出的多个所述值中包含在重新设定后的所述第一数值范围内的第三值，作为所述相对位置发生变化后的位置上的到所述第一层的测量对象面的距离进行处理。7.根据权利要求5所述的位移测量装置，其特征在于，所述位移测量装置是通过使所述传感器头沿垂直于光轴的方向移动，而使所述相对位置变化。8.根据权利要求6所述的位移测量装置，其特征在于，所述控制部是以所述第一值成为重新设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤智则，铃木祐太，的场贤一，金谷义宏，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP