检查装置、三维形状测定装置、构造物的制造方法制造方法及图纸

技术编号:8081989 阅读:172 留言:0更新日期:2012-12-14 13:31
有时由于分辨率的制约等很难检测伤痕或孔洞。因此,例示本发明专利技术的检查装置的一个方式,具备:测定被检查面(11)的形状的面形状测定部(21、13、205、206)和从互相不同的多个方向照明所述被检查面而检测所述被检查面的光强度分布的图像检测部(205、206、27)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及进行被测定对象的缺陷检查的检查装置、三维形状测定装置以及构造物的制造方法。
技术介绍
以往,作为进行测定对象物的三维形状测定的装置,已知专利文献I所示的那样的装置。现有技术文献 专利文献I JP特开2009-150773号公报
技术实现思路
但是,在三维形状测定装置中,由于分辨率的制约等,有时很难检测伤痕或孔洞。本专利技术的目的在于提供仅以三维形状测定装置就能检测难发现的伤痕或孔洞的。例示本专利技术的检查装置的一个方式是,具备测定被检查面的形状的面形状测定单元;从互相不同的多个方向照明所述被检查面,检测所述被检查面的光强度分布的图像检测单元;及控制所述面形状测定单元以及所述图像检测单元进行所述被检查面是否合格的判定的控制单元。附图说明图I是示出第I实施方式的缺陷检查装置的机械结构的立体图。图2是第I实施方式的缺陷检查装置的整体结构图。图3是从载台12 —侧观察辅助光源27 — I 27 — 8以及成像光学系25的图。图4是说明辅助光源27 — I 27 — 8的光轴与成像光学系25的光轴间的关系的图。图5是第I实施方式的CPU15进行的缺陷检查处理的流程图。图6是光强度分布测定处理的流程图。图7是面形状测定处理的流程图。图8是说明步骤S3的图。图9是说明步骤S8的图。图10是示出第2实施方式的缺陷检查装置的机械结构的立体图。图11是第2实施方式的缺陷检查装置的整体结构图。图12是第2实施方式的CPU15进行的缺陷检查处理的流程图(前半)。图13是第2实施方式的CPU15进行的缺陷检查处理的流程图(后半)。图14是说明第2实施方式的步骤S3的图。图15是说明步骤S101、S102的图。图16是构造物制造系统200的结构框图。图17是示出构造物制造系统200进行的处理的流程的流程图。附图标记说明11 :被检物;12 :载台;13 :投影部;14 :摄像部;27 — I 27 — 8 :辅助光源。具体实施例方式以下,作为第I实施方式的装置,说明缺陷检查装置、三维形状测定装置。本实施方式的装置,如果用于缺陷检查则是缺陷检查装置,如果不进行缺陷检查则是三维形状测定装置。在以下的说明中,为了简洁,而作为缺陷检查装置进行说明,但三维形状测定装置也是相同的装置结构。 图I是示出本实施方式的缺陷检查装置的机械结构的立体图。如图I所示,缺陷检查装置具备载置由例如工业制品或者部件构成的被检物11的载台12、相互固定的投影部13以及摄像部14。投影部13的光轴(投影光学系24的光轴)和摄像部14的光轴(后述的成像光学系25的光轴)之间存在角度,两个光轴在载台12的基准面上交叉。其中,摄像部14的光轴相对于载台12的基准面垂直。另外,也可以用投影部13的光轴相对于基准面垂直来代替使摄像部14的光轴垂直。其中,在以下,举例说明摄像部14的光轴垂直的情况。载台12具备使被检物11绕与摄像部14的光轴平行的轴旋转的Θ载台12 Θ、使被检物11向与摄像部14的光轴垂直的预定方向(X方向)移动的X载台12X、使被检物11向相对于Θ载台12 Θ的旋转轴与X方向这两者垂直的预定方向(Y方向)移动的Y载台 12Y。投影部13是从倾斜方向照明载台12上的一部分的区域(照明区域)的光学系,按顺序配置照明元件22、图案形成部23、投影光学系24。另外,本实施方式的被检物11的尺寸假定为了被检物11的整体容纳于投影部13的照明区域内的程度那样的较小尺寸,但即使是较大的被检物,也能够边移动载台12边进行检查、测定。投影部13的图案形成部23是透射率或反射率分布可变的面板(透射型液晶元件、反射型液晶元件、DMD (Digital Mirror Device,数字微镜器件)等),通过向该面板显现条纹样式图案(正弦栅图案),而使从图案形成部23向被检物照射的照明光束的截面强度分布为正弦波状。另外,在使用反射型的面板的情况下,光源的位置改变,但本领域技术人员能够进行适当变更。在本实施方式中,举例说明了使用了透射型的面板的情况。图案形成部23中显现的正弦栅图案的栅格方向,相对于包含投影部13的光轴与摄像部14的光轴的面而垂直地配置。此外,位于图案形成部23的显现面上的中央附近的基准点,相对于载台12的基准面上的基准点(摄像部14的光轴与投影部13的光轴的交叉点),光学地共轭,在载台12的照明区域内配置的被检物11的表面(被检查面),正弦栅图案通过投影光学系24而进行投影。另外,只要是能够在被检查面上投影正弦栅图案,图案形成部23的基准点与载台12的基准点也可以不是完全的共轭关系。摄像部14是检测载台12上的照明区域的像(光强度分布)的光学系,顺序地配置将在被检查面上投影的图案成像于摄像元件26的成像光学系25、和摄像成像光学系25所进行成像的像而取得图像的摄像元件26。位于摄像元件26的摄像面上的中央附近的基准点与载台12的上述基准点在光学上共轭,摄像元件26能够取得载台12的照明区域内配置的被检物11的被检查面的图像。另外,只要是能够以足够的对比度取得被检查面的图像,摄像元件26的基准点与载台12的基准点也可以不是完全的共轭关系。此外,在成像光学系25的载台侧的透镜面周围,设有辅助光源27 — I 27 — 8,这些辅助光源27 — I 27 — 8,对成像光学系25的视野从互相不同的方向进行照明。另外,摄像元件26对于这些辅助光源27 — I 27 — 8的发光波长与投影部13的光源(图2的附图标记21)的发光波长这两者,具有灵敏度。这里,如果以点亮辅助光源27 — I 27 — 8中的至少一个、并且熄灭投影部13的光源(图2的附图标记21)的状态从摄像元件26取得图像,则能够取得未投影正弦栅图案的被检查面的图像(=包含了被检查面的光强度分布信息的图像)。以下,将该图像称为 “二维图像”。进而,如果一边切换在辅助光源27 — I 27 — 8之间进行点亮的辅助光源一边重复二维图像的取得,则能够取得照明方向不同的多个二维图像I1 I8(以下,将仅点亮第M个辅助光源27 — M而取得的二维图像设为“二维图像I/)。另一方面,如果以熄灭所有辅助光源27 — I 27 — 8、并且点亮投影部13的光源(图2的附图标记21)的状态从摄像元件26取得图像,则能够取得投影了正弦栅图案的被检查面的图像(=包含了被检查面的面形状信息的图像)。以下,将该图像称为“条纹图像”。进而,如果一边使正弦栅图案的相位移动一边重复条纹图像的取得,则收集用于将被检查面的面形状数据D作为已知的信息。图2是缺陷检查装置的整体结构图。在图2中,对与图I所示的要素附以相同的附图标记。如图2所示,对投影部13连结作为投影部13的光源的主光源21。该主光源21是图案投影型的面形状测定中使用的光源,所以能够应用例如LED、卤素灯、金属卤化物灯等一般的光源。从主光源21出射的光经由光纤21’导入到照明元件22。另外,在这里示出使用了光纤21’的例子,但也可以不使用光纤而将LED等光源向图I的附图标记22所表示的位置配置。能够在LED与图案形成部23之间配置任意的照明元件22。此外,照明元件22在图中示出为一个元件,但也可以以由多个光学元件构成的照明光学系构成。这种情况下,例如,能够配置使用了用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:青木洋
申请(专利权)人:株式会社尼康
类型:
国别省市:

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