形状测量方法技术

本发明专利技术提供形状测量方法。所述形状测量方法获得待测量透光对象的在厚度方向上的形状数据。形状测量设备，将周期性图案施加于光束，所述周期性图案在与光轴垂直的方向上具有周期性并且在与光轴垂直的方向上可移位；在与光轴平行的方向上相对地移位物镜的焦点，并且基于光检测器所检测到的光束的强度的振幅来计算待测量对象的面形状数据。然后，顶面测量步骤，获取待测量对象的顶面的面形状数据，以及底面测量步骤，通过经由待测量对象的顶面进行透射并将物镜的焦点与待测量对象的底面对准来获取待测量对象的底面的面形状数据。来获取待测量对象的底面的面形状数据。来获取待测量对象的底面的面形状数据。

【技术实现步骤摘要】
形状测量方法


[0001]本专利技术涉及一种形状测量方法。
[0002]例如，本专利技术涉及如下形状测量方法，该形状测量方法用于获得待测量透光对象的顶面形状与底面形状之间的差异或在待测量对象上的任意位置处的厚度方向上的形状数据。

技术介绍

[0003]诸如移动电话、智能手机和膝上型计算机等的便携式小型终端装置都配备有摄像头，并且已经要求该摄像头具有显著高的性能。
[0004]为了提高摄像头的性能，要求透镜的精度，并且需要一种用于检查透镜精度的形状测量方法。

技术实现思路

[0005]为了检查透镜，对透镜表面进行扫描或用接触式探针进行点测量。
[0006]然而，上述测量方法具有不可避免的技术问题。
[0007]第一个问题是，在测量透镜的顶面之后要测量透镜的底面的情况下，需要翻转(反转)透镜，或者需要移动整个测量设备或探针以面对透镜的底面。
[0008]为了实现这样的配置，需要大型设备。
[0009]另外，如果测量顶面时的测量轴(坐标轴)相对于测量底面时的测量轴(坐标轴)偏离，则偏差成为测量误差。
[0010]第二个问题是，由于摄像头透镜最近已经被极度小型化，因此用接触式探针对这样的透镜进行高精度和高分辨率的形状检查正在接近极限。
[0011]注意，本申请人的JP 5592763 B和JP 6502113 B公开了作为无接触的面形状测量方法的方法。然而，上述第一个问题仍未解决，并且透镜形状测量仍然具有测量设备的尺寸增大和偏离测量轴(坐标轴)所导致的测量误差的问题。
[0012]基于这些原因，提供了一种形状测量方法，用于计算例如透镜的顶面和底面的面形状，来以高精度和高通量获得待测量对象的厚度方向上的形状数据。
[0013]本专利技术的一个目的是提供一种用于获得待测量透光对象的厚度方向上的形状数据的形状测量方法。
[0014]本专利技术实施例中的一种使用形状测量设备的形状测量方法，包括：光源；周期性图案施加部件，用于将周期性图案施加于来自所述光源的光束，所述周期性图案在与光轴垂直的方向上具有周期性并且在与所述光轴垂直的方向上能够移位；物镜，其用施加有所述周期性图案的光束照射待测量对象；焦点驱动单元，其在与所述光轴平行的方向上使所述物镜的焦点相对于所述待测量对象移位；光检测器，其检测所述待测量对象所反射的光束；面形状计算单元，其基于所述光检测器所检测到的光束的强度的振幅来计算所述待测量对象上的面形状数据；以及形状分析单元，其根据所述面形状计算单元所计算出的面形状数
据来分析所述待测量对象的形状，所述形状测量方法包括：顶面测量步骤，通过所述形状测量设备获取所述待测量对象的顶面上的面形状数据；底面测量步骤，通过所述形状测量设备，通过经由所述待测量对象的顶面进行透射并将所述物镜的焦点与所述待测量对象的底面对准，获取所述待测量对象的底面上的面形状数据；以及形状分析步骤，基于在所述顶面测量步骤中所获取的顶面形状数据和在所述底面测量步骤中所获取的底面形状数据，计算顶面形状和底面形状之间的差或所述待测量对象上的任意位置处在厚度方向上的形状数据，其中，所述待测量对象是透光对象，所述顶面是靠近所述物镜的面，以及所述底面是远离所述物镜的面。
[0015]在本专利技术的示例性实施例中，优选的是，形状测量方法还包括第一折射校正步骤，在所述面形状计算单元在所述底面测量步骤中计算所述底面形状时，基于所述待测量对象的折射率进行校正。
[0016]在本专利技术的示例性实施例中，优选的是，形状测量方法还包括第二折射校正步骤，在所述面形状计算单元在所述底面测量步骤中计算所述底面形状时，对由于所述待测量对象的顶面形状而导致的光折射量进行校正。
[0017]在本专利技术的示例性实施例中，优选的是，在所述底面测量步骤之前进行所述顶面测量步骤，以及所述方法还包括第二折射校正步骤，在所述面形状计算单元计算所述底面形状时，基于在所述顶面测量步骤中所获得的顶面形状，对由于所述待测量对象的顶面形状而导致的光折射量进行校正。
[0018]在本专利技术的示例性实施例中，优选的是，所述待测量对象是透镜。
[0019]在本专利技术的示例性实施例中，优选的是，所述形状分析单元对所述顶面形状数据和所述底面形状数据中的至少一个进行拟合以计算所述透镜的顶点。
[0020]在本专利技术的示例性实施例中，优选的是，所述形状分析单元计算所述透镜的顶面的顶点和底面的顶点之间的距离作为透镜厚度。
附图说明
[0021]图1是示意性地示出根据第一示例性实施例的形状测量系统的配置的图；
[0022]图2是示出台周围的配置的图；
[0023]图3是例示通过空间图案滤波器的图像的图；
[0024]图4是例示通过所述空间图案滤波器的图像的图；
[0025]图5是例示通过空间图案滤波器的图像中的光强度的振幅的图；
[0026]图6是控制单元300的功能框图；
[0027]图7是用于说明形状测量方法中的运动的流程图；
[0028]图8是示出正在搜索顶面的图；
[0029]图9是示出通过面形状计算所获得的顶面形状的示例的图；
[0030]图10是示出通过面形状分析所获得的顶面形状的示例的图；
[0031]图11是示出正在搜索底面的图；
[0032]图12是示出通过面形状计算所获得的底面形状的示例的图；
[0033]图13是示出通过从透镜顶面分布减去透镜底面分布并计算各个位置处的透镜厚度而获得的结果的示例的图；
[0034]图14是示出正在搜索底面的图；以及
[0035]图15是示出透镜W在光轴倾斜的情况下放置在台上的图。
[0036]附图标记
[0037]100 形状测量系统
[0038]200 形状测量设备
[0039]205 光源
[0040]210 台
[0041]211 台孔
[0042]212 安装台面
[0043]220 空间图案滤波器
[0044]230 周期性图案驱动单元
[0045]240 分束器
[0046]250 物镜
[0047]260 焦点驱动单元
[0048]270 光检测器
[0049]300 控制单元
[0050]310 运动控制器
[0051]320 驱动控制单元
[0052]330 焦点驱动控制单元
[0053]340 周期性图案驱动控制单元
[0054]350 光量调整单元
[0055]360 主计算机
[0056]370 存储单元
[0057]380 运算处理单元
[0058]381 面形状计算单元
[0059]382 形状分析单元
具体实施方式
[0060]参考附图中的元件所附有的附图标记来说明和描述本专利技术的示例性实施例。
[0061](第一示例性实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用形状测量设备的形状测量方法，包括：光源；周期性图案施加部件，用于将周期性图案施加于来自所述光源的光束，所述周期性图案在与光轴垂直的方向上具有周期性并且在与所述光轴垂直的方向上能够移位；物镜，其被配置为用施加有所述周期性图案的光束照射待测量对象；焦点驱动单元，其被配置为在与所述光轴平行的方向上使所述物镜的焦点相对于所述待测量对象移位；光检测器，其被配置为检测所述待测量对象所反射的光束；面形状计算单元，其被配置为基于所述光检测器所检测到的光束的强度的振幅来计算所述待测量对象上的面形状数据；以及形状分析单元，其被配置为根据所述面形状计算单元所计算出的面形状数据来分析所述待测量对象的形状，所述形状测量方法包括：顶面测量步骤，通过所述形状测量设备获取所述待测量对象的顶面上的面形状数据；底面测量步骤，通过所述形状测量设备，通过经由所述待测量对象的顶面进行透射并将所述物镜的焦点与所述待测量对象的底面对准，获取所述待测量对象的底面上的面形状数据；以及形状分析步骤，基于在所述顶面测量步骤中所获取的顶面形状数据和在所述底面测量步骤中所获取的底面形状数据，计算顶面形状和底面形状之间的差或所述待测量对象上的任意位置处在厚度方向上的形状数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：