光学位移计制造技术

提供一种光学位移计，其即使在发生多重反射时也能够准确地测量测量对象的轮廓。在设置时，登记单元(1)登记指示测量对象的基准轮廓的基准数据，并且设置单元(2)对该基准数据设置掩模区域。在测量时，受光单元(121)接收来自测量对象的反射光，并且峰检测单元(3)检测所输出的受光量分布中的峰。轮廓生成单元(4)基于所检测到的峰的位置来生成测量对象的临时轮廓数据。校正单元(5)根据基准轮廓和基于临时轮廓数据的临时轮廓之间的位置偏移量来校正针对临时轮廓的掩模区域的位置。轮廓生成单元(4)基于通过排除校正后的掩模区域内的受光量所获得的受光量分布中的峰的位置来生成测量对象的真实轮廓数据。

Optical displacement meter

【技术实现步骤摘要】
光学位移计
本专利技术涉及通过三角测量法来检测测量对象的位移的光学位移计。
技术介绍
在使用光切法的光学位移计中，利用具有线状截面的带状光照射测量对象(以下称为工件)，并且反射光被二维的受光元件接收。基于受光元件所获得的受光量分布的峰的位置来测量工件的轮廓。这里，照射到工件上的光在工件的表面上可能发生多重反射。在这种情况下，由于因多重反射后的光入射到受光元件上而导致在受光量分布中出现多个峰，因此不能测量工件的准确轮廓。在来自除光投射单元以外的部分的光(干扰光)入射到受光元件上的情况下、或者在从工件的除测量目标部分以外的部分反射的光入射到受光元件上的情况下，发生相同的问题。日本特开2013-170841公开了能够对显示单元上所显示的受光量分布设置遮挡框的光学位移计。在该光学位移计中，基于通过排除所设置的遮挡框内的受光量分布的部分所获得的峰的位置来测量轮廓。因此，在受光量分布中发生不必要的峰的部分已知的情况下，用户对该部分设置遮挡框。结果，即使在受光量分布中发生不必要的峰的情况下，只要在工件中没有发生位置偏移，也可以测量工件的准确轮廓。如日本特开2013-170841所述，在工件上发生位置偏移的情况下，遮挡框不能根据工件的位置偏移而移动。因此，在由于工件的位置偏移而导致受光量分布的发生不必要的峰的部分移动到遮挡框外的情况下、或者在受光量分布的未发生不必要的峰的部分移动到遮挡框内的情况下，不能测量工件的准确轮廓。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够准确地测量测量对象的轮廓的光学位移计。(1)根据本专利技术的光学位移计是如下的一种光学位移计，其使用光切法，所述光学位移计用于对测量对象的轮廓进行测量。所述光学位移计包括：光投射单元，用于利用沿第一方向扩散的狭缝光或者沿所述第一方向扫描的点光来照射所述测量对象；受光单元，其包括沿所述第一方向和与所述第一方向相交的第二方向配置的多个像素，并且用于接收来自所述测量对象沿所述第一方向的各位置的反射光、并输出受光量分布；登记单元，用于在设置时，登记基准数据，所述基准数据用于指示用作所述测量对象的轮廓的基准的基准轮廓；设置单元，用于在设置时，对所述基准数据设置掩模区域，所述掩模区域用于指示从所述受光单元所输出的受光量分布中的要忽略受光量的部分；峰检测单元，用于在测量时，基于从沿所述第一方向配置的多个像素列分别输出的多个受光量分布，在各像素列中检测受光量在所述第二方向上的峰的位置；轮廓生成单元，用于在测量时，基于所述峰检测单元所检测到的多个受光量分布各自中的峰的位置来生成所述测量对象的临时轮廓数据；以及校正单元，用于在测量时，指定所述基准轮廓和基于所述临时轮廓数据的临时轮廓之间的位置偏移量，并且基于所指定的位置偏移量来校正针对所述临时轮廓的掩模区域的位置，其中，在测量时，所述峰检测单元通过从与所述多个像素列分别相对应的多个受光量分布各自中排除所述校正单元校正后的掩模区域中的受光量，来再次检测所述第二方向上的峰的位置，以及在测量时，所述轮廓生成单元基于所述峰检测单元再次检测到的峰的位置来生成所述测量对象的真实轮廓数据。在该光学位移计中，在设置时，登记单元登记指示用作测量对象的轮廓的基准的基准轮廓的基准数据。另外，设置单元对该基准数据设置用于指示从受光单元输出的受光量分布中的要忽略受光量的部分的掩模区域。在测量时，光投射单元沿第一方向扫描沿第一方向扩散的狭缝光或者点光，并将该狭缝光或点光照射到测量对象上。来自测量对象的反射光由受光单元中的沿第一方向配置的多个像素列接收，并且输出受光量分布。在各像素列中，多个像素沿第二方向配置。峰检测单元基于多个像素列所输出的多个受光量分布来针对各像素列检测受光量在第二方向上的峰的位置。轮廓生成单元基于所检测到的多个受光量分布各自中的峰的位置来生成测量对象的临时轮廓数据。之后，校正单元指定基准轮廓和基于临时轮廓数据的临时轮廓之间的位置偏移量，并且基于所指定的位置偏移量来校正针对临时轮廓的掩模区域的位置。峰检测单元通过从与多个像素列相对应的多个受光量分布各自中排除校正后的掩模区域中的受光量来再次检测第二方向上的峰的位置。轮廓生成单元基于再次检测到的峰的位置来生成测量对象的真实轮廓数据。利用该结构，在受光量分布中发生不必要的峰的情况下，通过在基准轮廓的与该受光量分布的部分相对应的部分设置掩模区域，可以在忽略掩模区域中的受光量的情况下生成指示测量对象的真实轮廓的真实轮廓数据。这里，在生成真实轮廓数据之前，生成指示测量对象的临时轮廓的临时轮廓数据。因此，即使在测量对象上相对于基准轮廓发生位置偏移的情况下，也基于基准轮廓和临时轮廓之间的位置偏移来校正掩模区域的位置，并且掩模区域根据测量对象的位置偏移而移动。因此，即使在测量对象上发生位置偏移的情况下，也防止了发生不必要的峰的部分移动到掩模区域外。同样，防止了未发生不必要的峰的部分移动到掩模区域内。结果，可以在不与基准轮廓重叠的范围内设置掩模区域直到最接近基准轮廓的位置为止。结果，即使在受光量分布中发生不必要的峰的情况下，也可以准确地测量测量对象的轮廓。(2)在设置时，所述设置单元还可以对所述基准数据设置用于检测所述临时轮廓的部分和所述基准轮廓之间的位置偏移的检测区域，以及在测量时，所述校正单元可以指定所述基准轮廓在所述检测区域内的部分和所述临时轮廓中的与所述基准轮廓的该部分相对应的部分之间的位置偏移量。在这种情况下，可以容易且快速地指定基准轮廓和临时轮廓之间的位置偏移量。(3)在测量时，在所述峰检测单元针对与任意像素列相对应的受光量分布检测到多个峰的位置的情况下，所述轮廓生成单元可以基于预设条件来从该受光量分布中的多个峰的位置中确定一个峰的位置，并且基于所确定的峰的位置来生成所述临时轮廓数据。在这种情况下，可以容易地生成临时轮廓数据。(4)所述预设条件可以包括如下的条件：从各受光量分布中的多个峰的位置中，将具有最大受光量的峰的位置确定为所述一个峰的位置。在测量对象的一些形状中，具有最大受光量的峰的位置可能与测量对象的表面的位置一致。在这种情况下，可以容易地生成相对准确地指示测量对象的临时轮廓的临时轮廓数据。(5)所述预设条件还可以包括如下的条件：从各受光量分布中的多个峰的位置中，将离所述第二方向上的一端或另一端最近的峰的位置确定为所述一个峰的位置。在测量对象的一些形状中，离第二方向上的一端或另一端最近的峰的位置可能与测量对象的表面的位置一致。在这种情况下，可以容易地生成相对准确地指示测量对象的临时轮廓的临时轮廓数据。(6)所述光学位移计还可以包括滤波处理单元，所述滤波处理单元用于对所述真实轮廓数据进行滤波处理，使得在所述轮廓生成单元所生成的所述真实轮廓数据的各部分，平滑效果随着值的变化的变小而变大。在这种情况下，可以在维持真实轮廓中的台阶部分和边缘部分的形状的同时，使真实轮廓的与测量对象的平坦部分相对应的部分平滑化。根据本专利技术，可以准确地测量测量对象的轮廓。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的光学位移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学位移计，其使用光切法，所述光学位移计用于对测量对象的轮廓进行测量，所述光学位移计包括：/n光投射单元，用于利用沿第一方向扩散的狭缝光或者沿所述第一方向扫描的点光来照射所述测量对象；/n受光单元，其包括沿所述第一方向和与所述第一方向相交的第二方向配置的多个像素，并且用于接收来自所述测量对象沿所述第一方向的各位置的反射光、并输出受光量分布；/n登记单元，用于在设置时，登记基准数据，所述基准数据用于指示用作所述测量对象的轮廓的基准的基准轮廓；/n设置单元，用于在设置时，对所述基准数据设置掩模区域，所述掩模区域用于指示从所述受光单元所输出的受光量分布中的要忽略受光量的部分；/n峰检测单元，用于在测量时，基于从沿所述第一方向配置的多个像素列分别输出的多个受光量分布，在各像素列中检测受光量在所述第二方向上的峰的位置；/n轮廓生成单元，用于在测量时，基于所述峰检测单元所检测到的多个受光量分布各自中的峰的位置来生成所述测量对象的临时轮廓数据；以及/n校正单元，用于在测量时，指定所述基准轮廓和基于所述临时轮廓数据的临时轮廓之间的位置偏移量，并且基于所指定的位置偏移量来校正针对所述临时轮廓的掩模区域的位置，/n其中，在测量时，所述峰检测单元通过从与所述多个像素列分别相对应的多个受光量分布各自中排除所述校正单元校正后的掩模区域中的受光量，来再次检测所述第二方向上的峰的位置，以及/n在测量时，所述轮廓生成单元基于所述峰检测单元再次检测到的峰的位置来生成所述测量对象的真实轮廓数据。/n...

【技术特征摘要】
20180813 JP 2018-1524821.一种光学位移计，其使用光切法，所述光学位移计用于对测量对象的轮廓进行测量，所述光学位移计包括：
光投射单元，用于利用沿第一方向扩散的狭缝光或者沿所述第一方向扫描的点光来照射所述测量对象；
受光单元，其包括沿所述第一方向和与所述第一方向相交的第二方向配置的多个像素，并且用于接收来自所述测量对象沿所述第一方向的各位置的反射光、并输出受光量分布；
登记单元，用于在设置时，登记基准数据，所述基准数据用于指示用作所述测量对象的轮廓的基准的基准轮廓；
设置单元，用于在设置时，对所述基准数据设置掩模区域，所述掩模区域用于指示从所述受光单元所输出的受光量分布中的要忽略受光量的部分；
峰检测单元，用于在测量时，基于从沿所述第一方向配置的多个像素列分别输出的多个受光量分布，在各像素列中检测受光量在所述第二方向上的峰的位置；
轮廓生成单元，用于在测量时，基于所述峰检测单元所检测到的多个受光量分布各自中的峰的位置来生成所述测量对象的临时轮廓数据；以及
校正单元，用于在测量时，指定所述基准轮廓和基于所述临时轮廓数据的临时轮廓之间的位置偏移量，并且基于所指定的位置偏移量来校正针对所述临时轮廓的掩模区域的位置，
其中，在测量时，所述峰检测单元通过从与所述多个像素列分别相对应的多个受光量分布各自中排除所述校正单元校正后的掩模区域中的受光量，来再次检测所述第二方向上的峰的位置，以及
在...

【专利技术属性】
技术研发人员：土田佳孝，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：日本;JP