形状检查装置和高度图像处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了形状检查装置和高度图像处理装置。提供了一种能够准确地检查测量对象的形状检查装置、处理装置、高度图像处理方法和高度图像处理程序。轮廓数据生成单元在测量对象在Y轴方向上相对移动时顺次生成多个轮廓数据。高度图像生成单元针对各个轮廓数据提取特征点，并且在与Y轴相交的平面中移动各个轮廓数据，使得所提取的特征点在与Y轴相对应的方向上对准成一行。然后，高度图像生成单元在与Y轴相对应的方向上布置经移动的轮廓数据，以校正高度图像。正高度图像。正高度图像。

【技术实现步骤摘要】
形状检查装置和高度图像处理装置


[0001]本专利技术涉及通过三角测量方法检测测量对象的位移的技术，并且具体地涉及用于基于所生成的轮廓数据来检查测量对象的形状的形状检查装置、处理装置、高度图像处理方法和高度图像处理程序。

技术介绍

[0002]作为对测量对象的轮廓进行测量的装置，光切割型的光学位移计是已知的。在光学切割方法的典型光学位移计中，用光照射移动的测量对象，并且可以基于指示从测量对象的表面反射的反射光的光接收量的光接收信号来生成表示测量对象的三维形状的轮廓数据。可以通过在测量对象的移动方向上布置所生成的多个轮廓数据来获得测量对象的高度图像。
[0003]例如，当通过光学位移计测量在水平方向上移动的测量对象的轮廓时，测量对象可能在高度方向或横向方向(宽度方向)上振动。当测量对象在测量期间在高度方向上振动时，将高度方向上的振动成分添加到测量对象的轮廓数据。此外，当测量对象在测量期间在横向方向上振动时，将横向方向上的振动成分添加到测量对象的轮廓数据。在一些情况下，由于振动成分的添加，高度图像不能准确地反映测量对象的形状。
[0004]因此，例如，如JP 2017
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151066 A和JP 2006
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189315 A中所公开的，通过利用图像处理估计并去除振动成分来抑制振动成分的影响的检查方法是已知的。
[0005]在JP 2017
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151066 A和JP 2006
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189315 A中所描述的光学位移计中，通过图像处理来估计振动成分。由于通过图像处理估计振动成分的前提要基于测量对象的高度方向上的位移的周期性来进行，因此尽管可以估计高度方向上的振动成分，但是难以估计横向方向上的振动成分。另外，所估计的高度方向上的振动成分是基于高度方向上的位移的周期性的，因此，存在如下的可能性：包括在高度图像中的测量对象的形状的一部分也被错误地估计为振动成分。
[0006]因此，在JP 2017
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151066 A和JP 2006
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189315 A中所描述的光学位移计中，在一些情况下，当测量对象移动时，难以生成准确地反映测量对象的形状的高度图像。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供如下的形状检查装置、处理装置、高度图像处理方法和高度图像处理程序：即使在相对于测量对象的轮廓数据发生高度方向上的振动和横向方向上的振动的情况下，也能够生成准确地反映测量对象的形状的高度图像。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个实施例，一种光学切割方法的形状检查装置包括：光投射单元，用于利用在X轴方向上扩散的狭缝光或在X轴方向上扫描的点状光来照射在与X轴相交的Y轴方向上相对移动的测量对象；光接收单元，用于接收来自X轴方向上的各个位置的反射光，并且输出指示光接收量的光接收信号；轮廓数据生成单元，用于基于光接收信号来生成测量对象在与Y轴方向相交的平面中的轮廓数据；高度图像生成单元，用
于获取在测量对象在Y轴方向上相对移动时由轮廓数据生成单元顺次生成的轮廓数据，并且生成测量对象的高度图像；显示控制单元，用于使显示单元显示由高度图像生成单元生成的高度图像；设置单元，用于在显示单元上所显示的高度图像上接收校正基准区域的设置，所述校正基准区域用于校正轮廓数据生成单元所生成的轮廓数据；以及检查单元，用于基于由轮廓数据生成单元生成的轮廓数据来检查测量对象的形状。
[0009]这里，高度图像生成单元还可以分别针对由轮廓数据生成单元生成的轮廓数据，提取包括在校正基准区域中的特征点，并且通过基于所提取的特征点的位置在与对应于Y轴的方向相交的平面中移动各个轮廓数据来校正高度图像。
[0010]根据该配置，在设置形状检查装置时，在设置单元中将在与Y轴相对应的方向上延伸的二维区域设置为校正基准区域。此后，高度图像生成单元针对在形状检查装置的操作期间由轮廓数据生成单元分别获得的轮廓数据，提取包括在校正基准区域中的特征点。然后，高度图像生成单元针对各个轮廓数据计算X轴方向或作为高度方向的Z轴方向上的偏移量(移动量)，该偏移量是将所提取的特征点在与Y轴相对应的方向上对准成一行所需的。所计算出的偏移量是表示相对于轮廓数据的各个理想存在位置的位移量的量。然后，高度图像生成单元根据所计算出的偏移量在与Y轴相交的平面(由X轴方向和Z轴方向限定的平面)中使各个轮廓数据偏移(移动)。也就是说，基于偏移量(其是轮廓数据的理想存在位置和实际存在位置之间的差)来使各个轮廓数据偏移，从而校正相对于理想存在位置的位移。然后，高度图像生成单元在与Y轴相对应的方向上布置去除了相对于理想存在位置的位移的轮廓数据，以生成准确地反映测量对象的形状的检查用高度图像。
[0011]以这种方式，高度图像生成单元针对各个轮廓数据计算移动量以减小轮廓数据之间的位移，并且基于所计算出的移动量(偏移量)来使各个轮廓数据偏移。因此，在不改变轮廓数据的形状、并且与测量对象上发生的振动的周期性无关地的情况下，可以生成在通过对测量对象进行测量所获得的轮廓数据中生成的振动成分已经减小的高度图像。
[0012]根据本专利技术的另一实施例，高度图像生成单元可以基于从轮廓数据提取的多个特征点的高度来计算基准高度。也就是说，基于从位置在与Y轴相对应的方向上不同的多个轮廓数据所提取的特征点的高度，计算用作轮廓数据的对准基准的基准高度。
[0013]根据该配置，高度图像生成单元校正轮廓数据，以减少在通过对测量对象进行测量所获得的轮廓数据中生成的高度方向(Z轴方向)上的振动成分。也就是说，各个轮廓数据可以在Z轴方向上偏移，使得轮廓数据的特征点存在于理想存在位置，并且可以生成准确地反映测量对象的形状的检查用高度图像。
[0014]根据本专利技术的又一实施例，高度图像生成单元可以基于从轮廓数据提取的多个特征点的X位置来计算基准X位置。也就是说，可以基于从位置在与Y轴相对应的方向上不同的多个轮廓数据提取的特征点的X位置，来计算用作轮廓数据的对准基准的基准X位置。
[0015]根据该配置，高度图像生成单元可以去除在通过对测量对象进行测量所获得的轮廓数据中生成的横向方向(X轴方向)上的振动成分。也就是说，各个轮廓数据可以在X轴方向上偏移，使得轮廓数据的特征点存在于理想存在位置，并且可以生成准确地反映测量对象的形状的检查用高度图像。
[0016]根据本专利技术的又一实施例，设置单元接收固定坐标系中的X校正基准区域和以测量对象作为基准的相对坐标系中的Z校正基准区域的设置作为校正基准区域。然后，高度图
像生成单元针对各个轮廓数据从X校正基准区域提取X轴方向上的特征点。另外，高度图像生成单元基于从X校正基准区域计算出的多个特征点的X位置来计算基准X位置。然后，高度图像生成单元根据从X校正基准区域计算出的特征点的X位置与基准X位置之间的差，使各个轮廓数据在X轴方向上偏移。也就是说，使轮廓数据偏移，使得在与Y轴相对应的方向上具有不同位置的多个轮廓数据之间校正X方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形状检查装置，包括：光投射部，用于利用在X轴的方向上扩散的狭缝光或在X轴方向上扫描的点状光照射在与所述X轴相交的Y轴的方向上相对移动的测量对象；光接收部，用于接收来自所述X轴方向上的各个位置的反射光，并且输出指示光接收量的光接收信号；轮廓数据生成单元，用于基于所述光接收信号来生成所述测量对象在与Y轴方向相交的平面中的轮廓数据；检查单元，用于基于所述轮廓数据生成单元所生成的轮廓数据来检查所述测量对象的形状；高度图像生成单元，用于顺次获取在所述Y轴方向上相对移动的所述测量对象的轮廓数据，并且基于顺次获取的多个轮廓数据来生成所述测量对象的高度图像；显示控制部，用于使显示部显示所述高度图像生成单元所生成的高度图像；以及设置单元，用于在所述显示部上所显示的所述高度图像上接收用于校正所述轮廓数据生成单元所生成的各个轮廓数据的校正基准区域的设置，其中，所述高度图像生成单元还进行如下操作：针对所述轮廓数据生成单元所生成的各个轮廓数据，提取包括在所述校正基准区域中的特征点，以及通过基于所提取的多个特征点的位置使各个轮廓数据在与对应于所述Y轴的方向相交的平面中移动，来校正所述高度图像。2.根据权利要求1所述的形状检查装置，其中，所述高度图像生成单元通过以下操作校正所述高度图像：移动各个轮廓数据，使得所述特征点的位置在与所述Y轴相对应的方向上对准，并且所述轮廓数据生成单元所生成的轮廓数据之间的位移减小，以及在与所述Y轴相对应的方向上布置经移动的轮廓数据。3.根据权利要求1所述的形状检查装置，其中，所述高度图像生成单元进行如下操作：基于从各个轮廓数据所提取的特征点的高度来计算基准高度，以及通过根据所述特征点的高度和所述基准高度之间的差在与所述X轴方向和所述Y轴方向相交的Z轴方向上移动各个轮廓数据、并且在与所述Y轴相对应的方向上布置经移动的轮廓数据，来校正所述高度图像，使得所述多个特征点的高度在与所述Y轴相对应的方向上对准。4.根据权利要求1所述的形状检查装置，其中，所述高度图像生成单元进行如下操作：基于从各个轮廓数据所提取的特征点的X位置来计算基准X位置，以及通过根据所述特征点的X位置和所述基准X位置之间的差在所述X轴方向上移动各个轮廓数据、并且在与所述Y轴相对应的方向上布置经移动的轮廓数据，来校正所述高度图像，使得所述多个特征点的X位置在与所述Y轴相对应的方向上对准成一行。5.根据权利要求4所述的形状检查装置，其中，所述设置单元接收第一校正基准区域和第二校正基准区域的设置作为所述校正基准
区域，以及所述高度图像生成单元进行如下操作：针对各个轮廓数据，从所述第一校正基准区域提取第一辅助特征点，并且从所述第二校正基准区域提取第二辅助特征点，针对各个轮廓数据，基于所述第一辅助特征点和所述第二辅助特征点来计算所述特征点，基于从所述多个轮廓数据所计算出的多个特征点的X位置来计算基准X位置，以及通过根据所述特征点的X位置和所述基准X位置之间的差在所述X轴方向上移动各个轮廓数据、并且在与所述Y轴相对应的方向上布置经移动的轮廓数据，来校正所述高度图像，使得所述特征点的X位置在与所述Y轴相对应的方向上对准成一行。6.根据权利要求1所述的形状检查装置，其中，所述设置单元接收第一校正基准区域和第二校正基准区域的设置作为所述校正基准区域，以及所述高度图像生成单元进行如下操作：针对各个轮廓数据，计算该轮廓数据在所述第一校正基准区域中的近似直线和该轮廓数据在所述第二校正基准区域中的近似直线，以及计算该轮廓数据在所述第一校正基准区域中的近似直线与该轮廓数据在所述第二校正基准区域中的近似直线之间的交点作为所述特征点。7.根据权利要求1所述的形状检查装置，其中，所述设置单元接收固定坐标系的X校正基准区域和以所述测量对象作为基准的相对坐标系的Z校正基准区域的设置作为所述校正基准区域，以及所述高度图像生成单元进行如下操作：针对所述轮廓数据生成单元所生成的各个轮廓数据，从所述X校正基准区域提取所述X轴方向上的特征点，基于从所述轮廓数据提取的所述X轴方向上的多个特征点的X位置来计算基准X位置，根据所述X轴方向上的特征点的X位置与所述基准X位置之间的差在所述X轴方向上移动各个轮廓数据，并且在与所述Y轴相对应的方向上布置经移动的轮廓数据，以生成X校正高度图像，在所述X校正高度图像中，所述X轴方向上的特征点的X位置在与所述Y轴相对应的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：金山薫，跡路隆，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：