JPH04282407A - 三次元形状測定装置 - Google Patents
三次元形状測定装置Info
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- JPH04282407A JPH04282407A JP4632491A JP4632491A JPH04282407A JP H04282407 A JPH04282407 A JP H04282407A JP 4632491 A JP4632491 A JP 4632491A JP 4632491 A JP4632491 A JP 4632491A JP H04282407 A JPH04282407 A JP H04282407A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 46
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims 1
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- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三次元形状測定装置に関
し、特に表面状態が鏡面に近い物から、凹凸や傾斜のあ
る面まで混在する物の三次元形状測定装置に関する。
し、特に表面状態が鏡面に近い物から、凹凸や傾斜のあ
る面まで混在する物の三次元形状測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来の三次元形状測定装置を説
明する斜視図である。
明する斜視図である。
【０００３】図９の三次元形状測定装置は一軸ステージ
を有する測定台５０に裁置された測定対象物５５を走査
する走査光学系を備えている。
を有する測定台５０に裁置された測定対象物５５を走査
する走査光学系を備えている。
【０００４】この走査光学系は、レーザ５１と、レーザ
５１のビーム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大
器５２と、レーザ光を測定台５０の真上から測定台５０
の送り方向と直交する方向に走査させるガルバノミラー
５３と、ガルバノミラー５３で走査されたレーザ光を測
定台５０の測定面上で所要のビーム径に集光させかつ定
速度で走査させるｆθレンズ５４とを有する。
５１のビーム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大
器５２と、レーザ光を測定台５０の真上から測定台５０
の送り方向と直交する方向に走査させるガルバノミラー
５３と、ガルバノミラー５３で走査されたレーザ光を測
定台５０の測定面上で所要のビーム径に集光させかつ定
速度で走査させるｆθレンズ５４とを有する。
【０００５】走査されたレーザ光の測定対象物５５の反
射光の中で走査方向に直交する方向に反射する光の一部
を斜め上方から集光レンズ５７で集光し、集光レンズ５
７を通過したレーザ光をシリンドリカルレンズ５８で走
査方向に集光し、さらにこのレーザ光を集光レンズ５７
と、シリンドリカルレンズ５８の焦点位置に置かれた受
光素子５９で受光する。
射光の中で走査方向に直交する方向に反射する光の一部
を斜め上方から集光レンズ５７で集光し、集光レンズ５
７を通過したレーザ光をシリンドリカルレンズ５８で走
査方向に集光し、さらにこのレーザ光を集光レンズ５７
と、シリンドリカルレンズ５８の焦点位置に置かれた受
光素子５９で受光する。
【０００６】図１０は、測定対象物５５の高さ測定の原
理を説明するための平面図である。
理を説明するための平面図である。
【０００７】測定対象物５５に真上からレーザ光を当て
測定対象物５５からの反射光をレーザの入射方向から角
度θ傾いた方向で集光レンズ５７を介して受光素子５９
で受光した場合、集光レンズ５７の倍率をｍとすると、
測定対象物５５の高さｔと受光素子５９上での距離ｄ（
高さｔからの反射光の受光位置と測定台５０の表面から
の反射光での受光位置との間の距離）との関係は
測定対象物５５からの反射光をレーザの入射方向から角
度θ傾いた方向で集光レンズ５７を介して受光素子５９
で受光した場合、集光レンズ５７の倍率をｍとすると、
測定対象物５５の高さｔと受光素子５９上での距離ｄ（
高さｔからの反射光の受光位置と測定台５０の表面から
の反射光での受光位置との間の距離）との関係は
【００
０８】
０８】
【０００９】で与えられる。従って受光素子５９上の受
光位置の変位を測ることで測定対象物５５の高さが測定
できる。
光位置の変位を測ることで測定対象物５５の高さが測定
できる。
【００１０】図１１（ａ），（ｂ）は、面が粗い測定対
象物５５′と、鏡面に近い測定対象物５５″それぞれの
レーザ光６０の反射の様子を示した平面図である。
象物５５′と、鏡面に近い測定対象物５５″それぞれの
レーザ光６０の反射の様子を示した平面図である。
【００１１】図１１（ａ）のように面が粗い測定対象物
５５′の場合、レーザ光は乱反射するため、斜めに設定
された受光方向６１へ比較的多くの反射が起こるが、図
１１（ｂ）のように面が鏡面に近い測定対象物５５″の
場合、正反射成分が多くなり受光方向６１への反射が少
なくなる。従って図９に示す従来の三次元形状測定装置
では、鏡面に近い面の高さ測定はＳ／Ｎ比が悪くなり測
定が困難である。
５５′の場合、レーザ光は乱反射するため、斜めに設定
された受光方向６１へ比較的多くの反射が起こるが、図
１１（ｂ）のように面が鏡面に近い測定対象物５５″の
場合、正反射成分が多くなり受光方向６１への反射が少
なくなる。従って図９に示す従来の三次元形状測定装置
では、鏡面に近い面の高さ測定はＳ／Ｎ比が悪くなり測
定が困難である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】この従来の三次元形状
測定装置では、レーザを測定対象物の真上から走査し斜
め上方から乱反射光の一部を利用して高さ測定を行って
いるため、表面が鏡面に近い測定対象物は受光方向への
乱反射成分が少なく反射光量のＳ／Ｎ比が悪くなり測定
が困難であるという課題があった。
測定装置では、レーザを測定対象物の真上から走査し斜
め上方から乱反射光の一部を利用して高さ測定を行って
いるため、表面が鏡面に近い測定対象物は受光方向への
乱反射成分が少なく反射光量のＳ／Ｎ比が悪くなり測定
が困難であるという課題があった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の三次元形状測定
装置は、（Ａ）測定対象物を裁置し一方向にステップ送
りされる測定台と、（Ｂ）レーザと、前記レーザのビー
ム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大器と、前記
ビーム拡大器を通過したレーザ光を前記測定台の送り方
向と直交する方向に走査するスキャナと、前記スキャナ
で走査されたレーザ光を最終的に前記測定台の測定面上
で所要のビーム径に集光しかつ走査速度を一定するｆθ
レンズと、前記ｆθレンズを通過したレーザ光の光路を
２方向に前記スキャナの走査に同期して切換えるガルバ
ノミラーと、前記ガルバノミラーの切換運動の一終点で
反射されたレーザ光を前記測定台の真上から鉛直下方に
走査軌跡が前記測定台の送り方向と直交するように反射
する第１の反射ミラーと、前記ガルバノミラーの切換運
動の他終点で反射されたレーザ光を前記測定台の斜め上
方から走査軌跡が前記第１の反射ミラーによる走査軌跡
と一致するように反射しかつ前記ガルバノミラーから前
記測定台の測定面上までの光路長が前記第１の反射ミラ
ーでの同光路長と等しくなるように反射する第２の反射
ミラーとで構成される走査光学系と、（Ｃ）前記第２の
反射ミラーによるレーザ入射角に大きさが等しい角度の
反射角方向に反射するレーザ光を集光する集光レンズと
、前記集光レンズの光軸上にあり前記集光レンズを通過
したレーザ光を走査方向に集光するシリンドリカルレン
ズと、前記集光レンズと前記シリンドリカルレンズの焦
点位置に置かれレーザ光を受光する受光素子とで構成さ
れる受光光学系と、（Ｄ）前記スキャナの走査に同期し
て走査毎に前記測定台をステップ送りするステージ制御
回路とレーザ光を前記第１の反射ミラーで反射して走査
した時の前記受光素子の受光位置から測定対象物の高さ
を求める第１の高さ演算回路と、レーザ光を前記第２の
反射ミラーで反射して走査した時の前記受光素子の受光
位置から測定対象物の高さを求める第２の高さ演算回路
と前記第１および第２の反射ミラーで反射されたレーザ
光で走査した時の同一位置における前記受光素子の受光
量を比較し受光量の多い方の前記第１または第２の反射
ミラーで反射した時の前記第１または第２の高さ演算回
路の高さ演算結果を選択する高さ判定回路とで構成され
る信号処理回路とを備えている。
装置は、（Ａ）測定対象物を裁置し一方向にステップ送
りされる測定台と、（Ｂ）レーザと、前記レーザのビー
ム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大器と、前記
ビーム拡大器を通過したレーザ光を前記測定台の送り方
向と直交する方向に走査するスキャナと、前記スキャナ
で走査されたレーザ光を最終的に前記測定台の測定面上
で所要のビーム径に集光しかつ走査速度を一定するｆθ
レンズと、前記ｆθレンズを通過したレーザ光の光路を
２方向に前記スキャナの走査に同期して切換えるガルバ
ノミラーと、前記ガルバノミラーの切換運動の一終点で
反射されたレーザ光を前記測定台の真上から鉛直下方に
走査軌跡が前記測定台の送り方向と直交するように反射
する第１の反射ミラーと、前記ガルバノミラーの切換運
動の他終点で反射されたレーザ光を前記測定台の斜め上
方から走査軌跡が前記第１の反射ミラーによる走査軌跡
と一致するように反射しかつ前記ガルバノミラーから前
記測定台の測定面上までの光路長が前記第１の反射ミラ
ーでの同光路長と等しくなるように反射する第２の反射
ミラーとで構成される走査光学系と、（Ｃ）前記第２の
反射ミラーによるレーザ入射角に大きさが等しい角度の
反射角方向に反射するレーザ光を集光する集光レンズと
、前記集光レンズの光軸上にあり前記集光レンズを通過
したレーザ光を走査方向に集光するシリンドリカルレン
ズと、前記集光レンズと前記シリンドリカルレンズの焦
点位置に置かれレーザ光を受光する受光素子とで構成さ
れる受光光学系と、（Ｄ）前記スキャナの走査に同期し
て走査毎に前記測定台をステップ送りするステージ制御
回路とレーザ光を前記第１の反射ミラーで反射して走査
した時の前記受光素子の受光位置から測定対象物の高さ
を求める第１の高さ演算回路と、レーザ光を前記第２の
反射ミラーで反射して走査した時の前記受光素子の受光
位置から測定対象物の高さを求める第２の高さ演算回路
と前記第１および第２の反射ミラーで反射されたレーザ
光で走査した時の同一位置における前記受光素子の受光
量を比較し受光量の多い方の前記第１または第２の反射
ミラーで反射した時の前記第１または第２の高さ演算回
路の高さ演算結果を選択する高さ判定回路とで構成され
る信号処理回路とを備えている。
【００１４】本発明の三次元形状測定装置は、（Ａ）測
定対象物を裁置する測定台と、（Ｂ）第１のレーザと、
前記第１のレーザのビーム径を所要のビーム径に拡大す
る第１のビーム拡大器と、前記第１のレーザと波長の異
なる第２のレーザと、前記第２のレーザのビーム径を所
要のビーム径に拡大する第２のビーム拡大器と、前記第
１のビーム拡大器および前記第２のビーム拡大器で拡大
された２本のレーザ光を１本に重ね合わせる重ね合わせ
光学系と、この重ね合わせ光学系により重ね合わせされ
たレーザ光を前記測定台の送り方向と直交する方向に走
査するスキャナと、前記スキャナで走査されたレーザ光
を最終的に前記測定台の測定面上で所要のビーム径に集
光しかつ走査速度を一定にするｆθレンズと、前記ｆθ
レンズを通過した前記第１のレーザのレーザ光と前記第
２のレーザのレーザ光のいずれか一方のレーザ光を透過
し他方のレーザ光を前記測定台の斜め上方から走査軌跡
が前記測定台の送り方向と直交するように反射する第１
のフィルタと、前記第１のフィルタを通過した一方のレ
ーザ光を前記測定台の真上から鉛直下方に走査軌跡が前
記第１のレーザ光の軌跡と一致するように反射する反射
ミラーとで構成される走査光学系と、（Ｃ）前記第１の
フィルタで反射された他のレーザ光の入斜角に大きさが
等しい角度の反射角方向に反射するレーザ光を集光する
集光レンズと、前記集光レンズの光軸上にあり前記集光
レンズを通過したレーザ光を走査方向に集光するシリン
ドリカルレンズと、前記シリンドリカルレンズを通過し
た前記一方および他方のレーザ光を分光する第２のフィ
ルタと、前記第２のフィルタで分光された前記一方およ
び他方のレーザ光をそれぞれ前記集光レンズおよび前記
シリンドリカルレンズの焦点位置で受光する第１および
第２の受光素子とで構成される受光光学系と、（Ｄ）前
記第１の受光素子の受光位置から高さを求める第１の高
さ演算回路と、前記第２の受光素子の受光位置から高さ
を求める第２の高さ演算回路と、前記第１の受光素子と
前記第２の受光素子の受光量を比較し受光量の多い方の
受光素子の信号を受ける前記第１また第２の高さ演算回
路の高さ演算結果を選択する高さ判定回路とで構成され
る信号処理回路とを備えている。
定対象物を裁置する測定台と、（Ｂ）第１のレーザと、
前記第１のレーザのビーム径を所要のビーム径に拡大す
る第１のビーム拡大器と、前記第１のレーザと波長の異
なる第２のレーザと、前記第２のレーザのビーム径を所
要のビーム径に拡大する第２のビーム拡大器と、前記第
１のビーム拡大器および前記第２のビーム拡大器で拡大
された２本のレーザ光を１本に重ね合わせる重ね合わせ
光学系と、この重ね合わせ光学系により重ね合わせされ
たレーザ光を前記測定台の送り方向と直交する方向に走
査するスキャナと、前記スキャナで走査されたレーザ光
を最終的に前記測定台の測定面上で所要のビーム径に集
光しかつ走査速度を一定にするｆθレンズと、前記ｆθ
レンズを通過した前記第１のレーザのレーザ光と前記第
２のレーザのレーザ光のいずれか一方のレーザ光を透過
し他方のレーザ光を前記測定台の斜め上方から走査軌跡
が前記測定台の送り方向と直交するように反射する第１
のフィルタと、前記第１のフィルタを通過した一方のレ
ーザ光を前記測定台の真上から鉛直下方に走査軌跡が前
記第１のレーザ光の軌跡と一致するように反射する反射
ミラーとで構成される走査光学系と、（Ｃ）前記第１の
フィルタで反射された他のレーザ光の入斜角に大きさが
等しい角度の反射角方向に反射するレーザ光を集光する
集光レンズと、前記集光レンズの光軸上にあり前記集光
レンズを通過したレーザ光を走査方向に集光するシリン
ドリカルレンズと、前記シリンドリカルレンズを通過し
た前記一方および他方のレーザ光を分光する第２のフィ
ルタと、前記第２のフィルタで分光された前記一方およ
び他方のレーザ光をそれぞれ前記集光レンズおよび前記
シリンドリカルレンズの焦点位置で受光する第１および
第２の受光素子とで構成される受光光学系と、（Ｄ）前
記第１の受光素子の受光位置から高さを求める第１の高
さ演算回路と、前記第２の受光素子の受光位置から高さ
を求める第２の高さ演算回路と、前記第１の受光素子と
前記第２の受光素子の受光量を比較し受光量の多い方の
受光素子の信号を受ける前記第１また第２の高さ演算回
路の高さ演算結果を選択する高さ判定回路とで構成され
る信号処理回路とを備えている。
【００１５】本発明の三次元形状測定装置は、（Ａ）測
定対象物を裁置する測定台と、（Ｂ）レーザと、前記レ
ーザのビーム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大
器と、このビーム拡大器により拡大されたレーザ光を前
記測定台の送り方向と直交する方向に走査するスキャナ
と、前記スキャナで走査されたレーザ光を最終的に前記
測定台の測定面上で所要のビーム径に集光しかつ走査速
度を一定にするｆθレンズと、前記ｆθレンズを通過し
たレーザ光を分光する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタを通過したＰ偏光のレーザ光
を前記測定台の真上から鉛直下方に走査軌跡が前記測定
台の送り方向と直交するように反射する第１の反射ミラ
ーと、前記偏光ビームスプリッタで反射されＳ偏光のレ
ーザ光を前記測定台の斜め上方から走査軌跡が前記第１
の反射ミラーの走査軌跡と一致するように反射しかつ前
記偏光ビームスプリッタから前記測定台の測定面までの
光路長が前記第１の反射ミラーによる前記Ｐ偏光のレー
ザ光の光路長と等しくなるように反射する第２の反射ミ
ラーとで構成される走査光学系と、（Ｃ）前記第２の反
射ミラーにより反射された前記Ｓ偏光のレーザ光の入斜
角に大きさが等しい角度の反射角方向に反射するレーザ
光を集光する集光レンズと、前記集光レンズの光軸上に
あり前記集光レンズを通過したレーザ光を走査方向に集
光するシリンドリカルレンズと、前記シリンドリカルレ
ンズを通過したレーザ光を分光する第２の偏光ビームス
プリッタと、前記第２の偏光ビームスプリッタで分光さ
れたＰ偏光のレーザ光およびＳ偏光のレーザ光それぞれ
を前記集光レンズおよび前記シリンドリカルレンズの焦
点位置で受光する第１および第２の受光素子とで構成さ
れる受光光学系と、（Ｄ）前記第１の受光素子の受光位
置から高さを求める第１の高さ演算回路と、前記第２の
受光素子の受光位置から高さを求める第２の高さ演算回
路と、前記第１の受光素子の前記第２の受光素子の受光
量を比較し受光量の多い方の受光素子の信号を受ける前
記第１または第２の高さ演算回路の高さ演算結果を選択
する高さ判定回路とで構成される信号処理回路とを備え
ている。
定対象物を裁置する測定台と、（Ｂ）レーザと、前記レ
ーザのビーム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大
器と、このビーム拡大器により拡大されたレーザ光を前
記測定台の送り方向と直交する方向に走査するスキャナ
と、前記スキャナで走査されたレーザ光を最終的に前記
測定台の測定面上で所要のビーム径に集光しかつ走査速
度を一定にするｆθレンズと、前記ｆθレンズを通過し
たレーザ光を分光する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタを通過したＰ偏光のレーザ光
を前記測定台の真上から鉛直下方に走査軌跡が前記測定
台の送り方向と直交するように反射する第１の反射ミラ
ーと、前記偏光ビームスプリッタで反射されＳ偏光のレ
ーザ光を前記測定台の斜め上方から走査軌跡が前記第１
の反射ミラーの走査軌跡と一致するように反射しかつ前
記偏光ビームスプリッタから前記測定台の測定面までの
光路長が前記第１の反射ミラーによる前記Ｐ偏光のレー
ザ光の光路長と等しくなるように反射する第２の反射ミ
ラーとで構成される走査光学系と、（Ｃ）前記第２の反
射ミラーにより反射された前記Ｓ偏光のレーザ光の入斜
角に大きさが等しい角度の反射角方向に反射するレーザ
光を集光する集光レンズと、前記集光レンズの光軸上に
あり前記集光レンズを通過したレーザ光を走査方向に集
光するシリンドリカルレンズと、前記シリンドリカルレ
ンズを通過したレーザ光を分光する第２の偏光ビームス
プリッタと、前記第２の偏光ビームスプリッタで分光さ
れたＰ偏光のレーザ光およびＳ偏光のレーザ光それぞれ
を前記集光レンズおよび前記シリンドリカルレンズの焦
点位置で受光する第１および第２の受光素子とで構成さ
れる受光光学系と、（Ｄ）前記第１の受光素子の受光位
置から高さを求める第１の高さ演算回路と、前記第２の
受光素子の受光位置から高さを求める第２の高さ演算回
路と、前記第１の受光素子の前記第２の受光素子の受光
量を比較し受光量の多い方の受光素子の信号を受ける前
記第１または第２の高さ演算回路の高さ演算結果を選択
する高さ判定回路とで構成される信号処理回路とを備え
ている。
【００１６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。
。
【００１７】図１および図２はそれぞれ本発明の一実施
例を示す斜視図および信号処理回路のブロック図である
。
例を示す斜視図および信号処理回路のブロック図である
。
【００１８】本実施例は一軸ステージを有する測定台１
に裁置された測定対象物６を走査する走査光学系ならび
にこの走査光学系により走査されたレーザ光の測定対象
物からの反射光を受光する受光光学系を備えている。
に裁置された測定対象物６を走査する走査光学系ならび
にこの走査光学系により走査されたレーザ光の測定対象
物からの反射光を受光する受光光学系を備えている。
【００１９】この走査光学系は、レーザ２と、レーザ２
のビーム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大器３
と、ビーム拡大器３を通過したレーザ光を測定台１と平
行な面内で測定台１の送り方向と直交する方向に走査す
る第１のガルバノミラー４と、第１のガルバノミラー４
で走査されたレーザ光を最終的に測定台１の測定面上で
所要のビーム径に収束しかつ走査速度を一定にするｆθ
レンズ５と、ｆθレンズ５を通過したレーザ光の光路を
間欠的に正逆の回転運動をして２方向にガルバノミラー
４による走査に同期して周期的に切換える第２のガルバ
ノミラー６と、ガルバノミラー６の回転運動の一終点で
反射されたレーザ光を測定台１の真上から鉛真下方に走
査軌跡が測定台１の送り方向と直交するように反射する
第１の反射ミラー７と、第２のガルバノミラー６の回転
運動の他終点で反射されたレーザ光を測定台１の斜め上
方から走査軌跡が第１の反射ミラー７による走査軌跡と
一致するように反射し、かつ第２のガルバノミラー６か
ら測定台１の測定面上までの光路長が第１の反射ミラー
７での同光路長と等しい第２の反射ミラー８を有する。
のビーム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大器３
と、ビーム拡大器３を通過したレーザ光を測定台１と平
行な面内で測定台１の送り方向と直交する方向に走査す
る第１のガルバノミラー４と、第１のガルバノミラー４
で走査されたレーザ光を最終的に測定台１の測定面上で
所要のビーム径に収束しかつ走査速度を一定にするｆθ
レンズ５と、ｆθレンズ５を通過したレーザ光の光路を
間欠的に正逆の回転運動をして２方向にガルバノミラー
４による走査に同期して周期的に切換える第２のガルバ
ノミラー６と、ガルバノミラー６の回転運動の一終点で
反射されたレーザ光を測定台１の真上から鉛真下方に走
査軌跡が測定台１の送り方向と直交するように反射する
第１の反射ミラー７と、第２のガルバノミラー６の回転
運動の他終点で反射されたレーザ光を測定台１の斜め上
方から走査軌跡が第１の反射ミラー７による走査軌跡と
一致するように反射し、かつ第２のガルバノミラー６か
ら測定台１の測定面上までの光路長が第１の反射ミラー
７での同光路長と等しい第２の反射ミラー８を有する。
【００２０】受光光学系は、測定台１に対し第２の反射
ミラー８によるレーザ入射角に等しい反射角方向に反射
するレーザ光を集光する集光レンズ１１と、集光レンズ
１１の光軸上にあり集光レンズ１１を通過したレーザ光
を走査方向に集光するシリンドリカルレンズ１２と、集
光レンズ１１およびシリンドリカルレンズ１２の焦点位
置に置かれレーザ光を受光する受光素子１３とを有する
。
ミラー８によるレーザ入射角に等しい反射角方向に反射
するレーザ光を集光する集光レンズ１１と、集光レンズ
１１の光軸上にあり集光レンズ１１を通過したレーザ光
を走査方向に集光するシリンドリカルレンズ１２と、集
光レンズ１１およびシリンドリカルレンズ１２の焦点位
置に置かれレーザ光を受光する受光素子１３とを有する
。
【００２１】図２に示す信号処理回路は、第１のガルバ
ノミラー４の走査に同期して２走査毎に測定台１をステ
ップ送りさせるステージ制御回路１４と、第１の反射ミ
ラー７で走査した時の受光素子１３の受光位置から測定
対象物９の高さを求める第１の高さ演算回路１６と、第
２の反射ミラー８で走査した時の受光素子１３の受光位
置から測定対象物９の高さを求める第２の高さ演算回路
１７と、第１のガルバノミラー４に同期して第１の高さ
演算回路１６と第２の高さ演算回路１７とを切換える切
換え回路１５と、第１の反射ミラー７および第２の反射
ミラー８で走査した時の同一位置における受光素子１３
の受光量を比較し受光量の多い方で求めた高さ演算結果
を選択する高さ判定回路１８とを有する。
ノミラー４の走査に同期して２走査毎に測定台１をステ
ップ送りさせるステージ制御回路１４と、第１の反射ミ
ラー７で走査した時の受光素子１３の受光位置から測定
対象物９の高さを求める第１の高さ演算回路１６と、第
２の反射ミラー８で走査した時の受光素子１３の受光位
置から測定対象物９の高さを求める第２の高さ演算回路
１７と、第１のガルバノミラー４に同期して第１の高さ
演算回路１６と第２の高さ演算回路１７とを切換える切
換え回路１５と、第１の反射ミラー７および第２の反射
ミラー８で走査した時の同一位置における受光素子１３
の受光量を比較し受光量の多い方で求めた高さ演算結果
を選択する高さ判定回路１８とを有する。
【００２２】この信号処理回路の制御により、測定台１
の各位置においてレーザ光のガルバノミラー４の走査を
２回ずつ行い、その２回の走査のうちの１回の走査中は
レーザ光がガルバノミラー６から反射ミラー７を介して
測定台１を真上から入射し、受光素子１３の出力を演算
回路１６に伝えるように切換えるようにし、他の１回の
走査中は、レーザ光がガルバノミラー６から反射ミラー
８を介して測定台１を斜めから入射し受光素子１３の出
力を演算回路１７に伝えるようにする。また判定回路１
８は上記の１回の走査での受光素子１３の受光量が他の
１回の走査での受光素子１３の受光量より多い時は演算
回路１６の演算結果を、逆の時は演算回路１７の演算結
果を測定対象物９の高さとして選択する。
の各位置においてレーザ光のガルバノミラー４の走査を
２回ずつ行い、その２回の走査のうちの１回の走査中は
レーザ光がガルバノミラー６から反射ミラー７を介して
測定台１を真上から入射し、受光素子１３の出力を演算
回路１６に伝えるように切換えるようにし、他の１回の
走査中は、レーザ光がガルバノミラー６から反射ミラー
８を介して測定台１を斜めから入射し受光素子１３の出
力を演算回路１７に伝えるようにする。また判定回路１
８は上記の１回の走査での受光素子１３の受光量が他の
１回の走査での受光素子１３の受光量より多い時は演算
回路１６の演算結果を、逆の時は演算回路１７の演算結
果を測定対象物９の高さとして選択する。
【００２３】図３は垂直入射および斜め入射光学系の高
さ測定原理を説明するための平面図である。
さ測定原理を説明するための平面図である。
【００２４】反射ミラー８で反射して入射されるレーザ
光の入射角度および集光レンズ１１を通して受光するレ
ーザ光の受光角度をθ、測定対象物９の受光素子１３に
おける像の倍率をｍとすれば測定対象物９の高さｔは、
光の入射角度および集光レンズ１１を通して受光するレ
ーザ光の受光角度をθ、測定対象物９の受光素子１３に
おける像の倍率をｍとすれば測定対象物９の高さｔは、
【００２５】
【００２６】で与えられる。演算回路１６は上記の式（
１）に従い測定対象物９の高さを求め、演算回路１７は
式（２）に従い測定対象物９の高さを求める。
１）に従い測定対象物９の高さを求め、演算回路１７は
式（２）に従い測定対象物９の高さを求める。
【００２７】図４（ａ），（ｂ）は斜面での反射を説明
するための平面図である。
するための平面図である。
【００２８】図４（ａ）は垂直入射、図４（ｂ）は斜め
入射の場合である。測定面２０が角度αの傾きを持って
いた場合の受光方向２１と最も強い反射方向２２，２２
′とのずれ角△θ１，△θ２は 垂直入射：△θ１＝θ−２α 斜め入射：△θ２＝２α となる。ここで△θ１＝△θ２として解くとα＝θ／４
となる。すなわち、測定面２０の傾きがθ／４より小さ
い場合は△θ２≦△θ１となり斜め入射光学系の方がよ
り多くの反射光を受光でき、一方測定面２０の傾きがθ
／４より大きい場合は△θ２≧△θ１となり垂直入射光
学系の方がより多くの反射光を受光できる。従って測定
台１の同一位置を垂直入射および斜め入射の両方で交互
に走査し、受光素子１３の受光量の多い方で高さを求め
ることにより各斜面に対してより高いＳ／Ｎ比で高さ測
定ができる上、フラット鏡面に近い物から凹凸や傾斜の
ある物まで幅広く対応できる。
入射の場合である。測定面２０が角度αの傾きを持って
いた場合の受光方向２１と最も強い反射方向２２，２２
′とのずれ角△θ１，△θ２は 垂直入射：△θ１＝θ−２α 斜め入射：△θ２＝２α となる。ここで△θ１＝△θ２として解くとα＝θ／４
となる。すなわち、測定面２０の傾きがθ／４より小さ
い場合は△θ２≦△θ１となり斜め入射光学系の方がよ
り多くの反射光を受光でき、一方測定面２０の傾きがθ
／４より大きい場合は△θ２≧△θ１となり垂直入射光
学系の方がより多くの反射光を受光できる。従って測定
台１の同一位置を垂直入射および斜め入射の両方で交互
に走査し、受光素子１３の受光量の多い方で高さを求め
ることにより各斜面に対してより高いＳ／Ｎ比で高さ測
定ができる上、フラット鏡面に近い物から凹凸や傾斜の
ある物まで幅広く対応できる。
【００２９】図５および図６はそれぞれ本発明の他の実
施例の斜視図および信号処理回路のブロック図である。 本実施例も測定台１，走査光学系および受光光学系を備
えている。
施例の斜視図および信号処理回路のブロック図である。 本実施例も測定台１，走査光学系および受光光学系を備
えている。
【００３０】本実施例の走査光学系は、第１のレーザ２
と、第１のレーザ２のビーム径を所要のビーム径に拡大
する第１のビーム拡大器３と、第１のレーザ２と波長の
異なる第２のレーザ３０と、第２のレーザ３０のビーム
径を所要のビーム径に拡大する第２のビーム拡大器３１
と、第１のレーザ２および第２のレーザ３０のレーザ光
を１本に重ね合わせるミラー３２およびビームスプリッ
タ３３で構成された重ね合わせ光学系と、重ね合わされ
たレーザ光を測定台１と平行な面内で測定台１の送り方
向と直交する方向に走査するガルバノミラー４と、ガル
バノミラー４で走査されたレーザ光を最終的に測定台１
の測定面上で所要のビーム径に収光しかつ走査速度を一
定にするｆθレンズ５と、ｆθレンズ５を通過した第１
のレーザ２と第２のレーザ３０のレーザ光のうち第２の
レーザ３０のレーザ光を透過し第１のレーザ２のレーザ
光を測定台１の斜め上方から走査軌跡が測定台１の送り
方向と直交するように反射する第１のフィルタ３４と、
第１のフィルタ３４を通過した第２のレーザ３０のレー
ザ光を測定台１の真上から鉛直下方に走査軌跡が第１の
レーザ２の軌跡と一致するように反射する反射ミラー３
５とを有する。
と、第１のレーザ２のビーム径を所要のビーム径に拡大
する第１のビーム拡大器３と、第１のレーザ２と波長の
異なる第２のレーザ３０と、第２のレーザ３０のビーム
径を所要のビーム径に拡大する第２のビーム拡大器３１
と、第１のレーザ２および第２のレーザ３０のレーザ光
を１本に重ね合わせるミラー３２およびビームスプリッ
タ３３で構成された重ね合わせ光学系と、重ね合わされ
たレーザ光を測定台１と平行な面内で測定台１の送り方
向と直交する方向に走査するガルバノミラー４と、ガル
バノミラー４で走査されたレーザ光を最終的に測定台１
の測定面上で所要のビーム径に収光しかつ走査速度を一
定にするｆθレンズ５と、ｆθレンズ５を通過した第１
のレーザ２と第２のレーザ３０のレーザ光のうち第２の
レーザ３０のレーザ光を透過し第１のレーザ２のレーザ
光を測定台１の斜め上方から走査軌跡が測定台１の送り
方向と直交するように反射する第１のフィルタ３４と、
第１のフィルタ３４を通過した第２のレーザ３０のレー
ザ光を測定台１の真上から鉛直下方に走査軌跡が第１の
レーザ２の軌跡と一致するように反射する反射ミラー３
５とを有する。
【００３１】受光光学系は、測定対象物９の反射光の中
で第１のフィルタ３４により反射されたレーザ２のレー
ザ光の入射角に等しい反射角方向に反射するレーザ光を
集光する集光レンズ１１と、集光レンズ１１の光軸上に
あり集光レンズ１１を通過したレーザ光を走査方向に集
光するシリンドリカルレンズ１２と、シリンドリカルレ
ンズ１２を通過した第１のレーザ２と第２のレーザ３０
のレーザ光のうち第２のレーザ３０のレーザ光を透過し
第１のレーザ２のレーザ光を反射する第２のフィルタ３
６と、第２のフィルタ３６で分光された第１，第２のレ
ーザ２，３０のレーザ光をそれぞれ集光レンズ１１およ
びシリンドリカルレンズ１２の焦点位置で受光する第１
の受光素子３７、第２の受光素子１３とを有する。
で第１のフィルタ３４により反射されたレーザ２のレー
ザ光の入射角に等しい反射角方向に反射するレーザ光を
集光する集光レンズ１１と、集光レンズ１１の光軸上に
あり集光レンズ１１を通過したレーザ光を走査方向に集
光するシリンドリカルレンズ１２と、シリンドリカルレ
ンズ１２を通過した第１のレーザ２と第２のレーザ３０
のレーザ光のうち第２のレーザ３０のレーザ光を透過し
第１のレーザ２のレーザ光を反射する第２のフィルタ３
６と、第２のフィルタ３６で分光された第１，第２のレ
ーザ２，３０のレーザ光をそれぞれ集光レンズ１１およ
びシリンドリカルレンズ１２の焦点位置で受光する第１
の受光素子３７、第２の受光素子１３とを有する。
【００３２】図６に示す信号処理回路は、第１の受光素
子３７の受光位置から高さを求める第１の高さ演算回路
３８と、第２の受光素子１３の受光位置から高さを求め
る第２の高さ演算回路３９と、第１の受光素子３７と第
２の受光素子１３の受光量を比較し受光量の多い方の受
光素子１３または３７の信号を受ける高さ演算回路３８
または３９の高さ演算結果を最終的に決定する測定対象
物９の高さとして選択する高さ判定回路１８とで構成さ
れる。高さ演算回路１６は式（２）に従い測定対象物９
の高さを求め、高さ演算回路１７は式（１）に従い測定
対象物９の高さを求める。
子３７の受光位置から高さを求める第１の高さ演算回路
３８と、第２の受光素子１３の受光位置から高さを求め
る第２の高さ演算回路３９と、第１の受光素子３７と第
２の受光素子１３の受光量を比較し受光量の多い方の受
光素子１３または３７の信号を受ける高さ演算回路３８
または３９の高さ演算結果を最終的に決定する測定対象
物９の高さとして選択する高さ判定回路１８とで構成さ
れる。高さ演算回路１６は式（２）に従い測定対象物９
の高さを求め、高さ演算回路１７は式（１）に従い測定
対象物９の高さを求める。
【００３３】図７および図８はそれぞれ本発明のさらに
他の実施例の斜視図および信号処理回路のブロック図で
ある。
他の実施例の斜視図および信号処理回路のブロック図で
ある。
【００３４】本実施例の走査光学系は、レーザ２，ビー
ム拡大器３，ガルバノミラー４およびｆθレンズ５を備
え、さらにｆθレンズ５を通過したレーザ光を分光する
第１の偏光ビームスプリッタ４０と、偏光ビームスプリ
ッタ４０を通過したレーザ光（以下Ｐ偏光のレーザ光と
称す）を測定台１の真上から鉛直下方に走査軌跡が測定
台１の送り方向と直交するように反射する第１の反射ミ
ラー４２と、偏光ビームスプリッタ４０で反射されたレ
ーザ光（以下Ｓ偏光のレーザ光と称す）を測定台１の斜
め上方から走査軌跡が第１の反射ミラー４２と一致する
ように反射しかつ偏光ビームスプリッタ４０から測定台
１の測定面までの光路長が第１の反射ミラー４２におけ
る同光路長と等しい第２の反射ミラー４１とで構成され
る。
ム拡大器３，ガルバノミラー４およびｆθレンズ５を備
え、さらにｆθレンズ５を通過したレーザ光を分光する
第１の偏光ビームスプリッタ４０と、偏光ビームスプリ
ッタ４０を通過したレーザ光（以下Ｐ偏光のレーザ光と
称す）を測定台１の真上から鉛直下方に走査軌跡が測定
台１の送り方向と直交するように反射する第１の反射ミ
ラー４２と、偏光ビームスプリッタ４０で反射されたレ
ーザ光（以下Ｓ偏光のレーザ光と称す）を測定台１の斜
め上方から走査軌跡が第１の反射ミラー４２と一致する
ように反射しかつ偏光ビームスプリッタ４０から測定台
１の測定面までの光路長が第１の反射ミラー４２におけ
る同光路長と等しい第２の反射ミラー４１とで構成され
る。
【００３５】受光光学系は、第２の反射ミラー４１によ
り反射されたＳ偏光のレーザ光のレーザ入射角に等しい
反射角方向に反射するレーザ光を集光する集光レンズ１
１およびシリンドリカルレンズ１０と、シリンドリカル
レンズ１０を通過したレーザ光を分光する第２の偏光ビ
ームスプリッタ１１と、第２の偏光ビームスプリッタ１
１で分光されたＰ偏光のレーザ光およびＳ偏光のレーザ
光をそれぞれ集光レンズ９およびシリンドリカルレンズ
１０の焦点位置で受光する第１の受光素子１３および第
２の受光素子３７とで構成される。
り反射されたＳ偏光のレーザ光のレーザ入射角に等しい
反射角方向に反射するレーザ光を集光する集光レンズ１
１およびシリンドリカルレンズ１０と、シリンドリカル
レンズ１０を通過したレーザ光を分光する第２の偏光ビ
ームスプリッタ１１と、第２の偏光ビームスプリッタ１
１で分光されたＰ偏光のレーザ光およびＳ偏光のレーザ
光をそれぞれ集光レンズ９およびシリンドリカルレンズ
１０の焦点位置で受光する第１の受光素子１３および第
２の受光素子３７とで構成される。
【００３６】図８の信号処理回路は、第１の受光素子１
３の受光位置から高さを求める第１の高さ演算回路１６
と、第２の受光素子３７の受光位置から高さを求める第
２の高さ演算回路１７と、高さ判定回路１８とで構成さ
れる。
３の受光位置から高さを求める第１の高さ演算回路１６
と、第２の受光素子３７の受光位置から高さを求める第
２の高さ演算回路１７と、高さ判定回路１８とで構成さ
れる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、１つの走
査光学系で垂直入射と斜め入射の走査を交互に高速に切
換えて、または同時に行うことにより、同一走査位置に
おける両走査の反射光量を比較し、反射光量の多い方で
高さ測定を行うことにより、表面状態が鏡面に近い物か
ら傾斜のある物まで幅広く高いＳ／Ｎ比で高精度かつ高
速に三次元形状を測定できるという効果を有する。
査光学系で垂直入射と斜め入射の走査を交互に高速に切
換えて、または同時に行うことにより、同一走査位置に
おける両走査の反射光量を比較し、反射光量の多い方で
高さ測定を行うことにより、表面状態が鏡面に近い物か
ら傾斜のある物まで幅広く高いＳ／Ｎ比で高精度かつ高
速に三次元形状を測定できるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した実施例の信号処理回路のブロック
図である。
図である。
【図３】図１に示した実施例の高さ測定原理を説明する
平面図である。
平面図である。
【図４】図１に示した実施例の垂直方向および斜め方向
の入射による受光素子１３の受光量の比較を説明するた
めの平面図である。
の入射による受光素子１３の受光量の比較を説明するた
めの平面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図６】図５に示した実施例の信号処理回路のブロック
図である。
図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図である
。
。
【図８】図７に示した実施例の信号処理回路のブロック
図である。
図である。
【図９】従来の三次元形状測定装置を示す斜視図である
。
。
【図１０】図９に示す三次元形状測定装置の測定対象物
の高さ測定原理を説明する図である。
の高さ測定原理を説明する図である。
【図１１】図９に示す三次元形状測定装置で表面状態の
異なる測定対象物を測定した場合の反射光の違いを説明
する図である。
異なる測定対象物を測定した場合の反射光の違いを説明
する図である。
１，５０ 測定台
２，３０，５１ レーザ
３，３１，５２ ビーム拡大器
４，６，５３ ガルバノミラー
５，５４ ｆθレンズ
７，８，３２，３５，４１，４２ 反射ミラー９
，５５，５５′，５５″ 測定対象物１１，５７
集光レンズ １２，５８ シリンドリカルレンズ１３，３７，
５９ 受光素子 １４ ステージ制御回路 １５ 切換え回路 １６，１７，３８，３９ 高さ演算回路１８
高さ判定回路 １９，６０ レーザ光 ２０ 測定面 ２１，６１ 受光方向 ２２，２２′ 最も強い反射方向３３ ビ
ームスプリッタ ３４，３６ フィルタ ４０，４３ 偏光ビームスプリッタ６２，６２′
反射強度分布
，５５，５５′，５５″ 測定対象物１１，５７
集光レンズ １２，５８ シリンドリカルレンズ１３，３７，
５９ 受光素子 １４ ステージ制御回路 １５ 切換え回路 １６，１７，３８，３９ 高さ演算回路１８
高さ判定回路 １９，６０ レーザ光 ２０ 測定面 ２１，６１ 受光方向 ２２，２２′ 最も強い反射方向３３ ビ
ームスプリッタ ３４，３６ フィルタ ４０，４３ 偏光ビームスプリッタ６２，６２′
反射強度分布
Claims (3)
- 【請求項１】（Ａ）測定対象物を裁置し一方向にステッ
プ送りされる測定台と、（Ｂ）レーザと、前記レーザの
ビーム径を所要のビーム径に拡大するビーム拡大器と、
前記ビーム拡大器を通過したレーザ光を前記測定台の送
り方向と直交する方向に走査するスキャナと、前記スキ
ャナで走査されたレーザ光を最終的に前記測定台の測定
面上で所要のビーム径に集光しかつ走査速度を一定する
ｆθレンズと、前記ｆθレンズを通過したレーザ光の光
路を２方向に前記スキャナの走査に同期して切換えるガ
ルバノミラーと、前記ガルバノミラーの切換運動の一終
点で反射されたレーザ光を前記測定台の真上から鉛直下
方に走査軌跡が前記測定台の送り方向と直交するように
反射する第１の反射ミラーと、前記ガルバノミラーの切
換運動の他終点で反射されたレーザ光を前記測定台の斜
め上方から走査軌跡が前記第１の反射ミラーによる走査
軌跡と一致するように反射しかつ前記ガルバノミラーか
ら前記測定台の測定面上までの光路長が前記第１の反射
ミラーでの同光路長と等しくなるように反射する第２の
反射ミラーとで構成される走査光学系と、（Ｃ）前記第
２の反射ミラーによるレーザ入射角に大きさが等しい角
度の反射角方向に反射するレーザ光を集光する集光レン
ズと、前記集光レンズの光軸上にあり前記集光レンズを
通過したレーザ光を走査方向に集光するシリンドリカル
レンズと、前記集光レンズと前記シリンドリカルレンズ
の焦点位置に置かれレーザ光を受光する受光素子とで構
成される受光光学系と、（Ｄ）前記スキャナの走査に同
期して走査毎に前記測定台をステップ送りするステージ
制御回路とレーザ光を前記第１の反射ミラーで反射して
走査した時の前記受光素子の受光位置から測定対象物の
高さを求める第１の高さ演算回路と、レーザ光を前記第
２の反射ミラーで反射して走査した時の前記受光素子の
受光位置から測定対象物の高さを求める第２の高さ演算
回路と前記第１および第２の反射ミラーで反射されたレ
ーザ光で走査した時の同一位置における前記受光素子の
受光量を比較し受光量の多い方の前記第１または第２の
反射ミラーで反射した時の前記第１または第２の高さ演
算回路の高さ演算結果を選択する高さ判定回路とで構成
される信号処理回路とを備えることを特徴とする三次元
形状測定装置。 - 【請求項２】（Ａ）測定対象物を裁置する測定台と、（
Ｂ）第１のレーザと、前記第１のレーザのビーム径を所
要のビーム径に拡大する第１のビーム拡大器と、前記第
１のレーザと波長の異なる第２のレーザと、前記第２の
レーザのビーム径を所要のビーム径に拡大する第２のビ
ーム拡大器と、前記第１のビーム拡大器および前記第２
のビーム拡大器で拡大された２本のレーザ光を１本に重
ね合わせる重ね合わせ光学系と、この重ね合わせ光学系
により重ね合わせされたレーザ光を前記測定台の送り方
向と直交する方向に走査するスキャナと、前記スキャナ
で走査されたレーザ光を最終的に前記測定台の測定面上
で所要のビーム径に集光しかつ走査速度を一定にするｆ
θレンズと、前記ｆθレンズを通過した前記第１のレー
ザのレーザ光と前記第２のレーザのレーザ光のいずれか
一方のレーザ光を透過し他方のレーザ光を前記測定台の
斜め上方から走査軌跡が前記測定台の送り方向と直交す
るように反射する第１のフィルタと、前記第１のフィル
タを通過した一方のレーザ光を前記測定台の真上から鉛
直下方に走査軌跡が前記第１のレーザ光の軌跡と一致す
るように反射する反射ミラーとで構成される走査光学系
と、（Ｃ）前記第１のフィルタで反射された他のレーザ
光の入斜角に大きさが等しい角度の反射角方向に反射す
るレーザ光を集光する集光レンズと、前記集光レンズの
光軸上にあり前記集光レンズを通過したレーザ光を走査
方向に集光するシリンドリカルレンズと、前記シリンド
リカルレンズを通過した前記一方および他方のレーザ光
を分光する第２のフィルタと、前記第２のフィルタで分
光された前記一方および他方のレーザ光をそれぞれ前記
集光レンズおよび前記シリンドリカルレンズの焦点位置
で受光する第１および第２の受光素子とで構成される受
光光学系と、（Ｄ）前記第１の受光素子の受光位置から
高さを求める第１の高さ演算回路と、前記第２の受光素
子の受光位置から高さを求める第２の高さ演算回路と、
前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の受光量を比
較し受光量の多い方の受光素子の信号を受ける前記第１
また第２の高さ演算回路の高さ演算結果を選択する高さ
判定回路とで構成される信号処理回路とを備えることを
特徴とする三次元形状測定装置。 - 【請求項３】（Ａ）測定対象物を裁置する測定台と、（
Ｂ）レーザと、前記レーザのビーム径を所要のビーム径
に拡大するビーム拡大器と、このビーム拡大器により拡
大されたレーザ光を前記測定台の送り方向と直交する方
向に走査するスキャナと、前記スキャナで走査されたレ
ーザ光を最終的に前記測定台の測定面上で所要のビーム
径に集光しかつ走査速度を一定にするｆθレンズと、前
記ｆθレンズを通過したレーザ光を分光する第１の偏光
ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを通過
したＰ偏光のレーザ光を前記測定台の真上から鉛直下方
に走査軌跡が前記測定台の送り方向と直交するように反
射する第１の反射ミラーと、前記偏光ビームスプリッタ
で反射されＳ偏光のレーザ光を前記測定台の斜め上方か
ら走査軌跡が前記第１の反射ミラーの走査軌跡と一致す
るように反射しかつ前記偏光ビームスプリッタから前記
測定台の測定面までの光路長が前記第１の反射ミラーに
よる前記Ｐ偏光のレーザ光の光路長と等しくなるように
反射する第２の反射ミラーとで構成される走査光学系と
、（Ｃ）前記第２の反射ミラーにより反射された前記Ｓ
偏光のレーザ光の入斜角に大きさが等しい角度の反射角
方向に反射するレーザ光を集光する集光レンズと、前記
集光レンズの光軸上にあり前記集光レンズを通過したレ
ーザ光を走査方向に集光するシリンドリカルレンズと、
前記シリンドリカルレンズを通過したレーザ光を分光す
る第２の偏光ビームスプリッタと、前記第２の偏光ビー
ムスプリッタで分光されたＰ偏光のレーザ光およびＳ偏
光のレーザ光それぞれを前記集光レンズおよび前記シリ
ンドリカルレンズの焦点位置で受光する第１および第２
の受光素子とで構成される受光光学系と、（Ｄ）前記第
１の受光素子の受光位置から高さを求める第１の高さ演
算回路と、前記第２の受光素子の受光位置から高さを求
める第２の高さ演算回路と、前記第１の受光素子の前記
第２の受光素子の受光量を比較し受光量の多い方の受光
素子の信号を受ける前記第１または第２の高さ演算回路
の高さ演算結果を選択する高さ判定回路とで構成される
信号処理回路とを備えることを特徴とする三次元形状測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4632491A JP2595821B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 三次元形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4632491A JP2595821B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 三次元形状測定装置 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712529A (ja) * | 1993-06-22 | 1995-01-17 | Nec Corp | ボンディングワイヤ形状検査装置 |
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| JP2010507089A (ja) * | 2006-10-18 | 2010-03-04 | バルティオン テクニリーネン トゥトキムスケスクス | 表面および厚みの決定 |
| JP2012127887A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Keyence Corp | 光学式変位計 |
| JP2013096859A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Kobe Steel Ltd | 高さ測定装置及び高さ測定方法 |
| JP2013186126A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 三次元測定装置及び方法 |
| WO2014050319A1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 成膜装置および成膜方法 |
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-
1991
- 1991-03-12 JP JP4632491A patent/JP2595821B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712529A (ja) * | 1993-06-22 | 1995-01-17 | Nec Corp | ボンディングワイヤ形状検査装置 |
| JPH0749219A (ja) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Nec Corp | Ｉｃリード高さ測定装置 |
| JPH0783620A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-28 | Nec Corp | レーザ変位計 |
| JP2010507089A (ja) * | 2006-10-18 | 2010-03-04 | バルティオン テクニリーネン トゥトキムスケスクス | 表面および厚みの決定 |
| JP2012127887A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Keyence Corp | 光学式変位計 |
| CN102564316A (zh) * | 2010-12-17 | 2012-07-11 | 株式会社其恩斯 | 光学位移计 |
| JP2013096859A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Kobe Steel Ltd | 高さ測定装置及び高さ測定方法 |
| JP2013186126A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 三次元測定装置及び方法 |
| WO2014050319A1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 成膜装置および成膜方法 |
| DE102020116394A1 (de) | 2020-06-22 | 2021-12-23 | Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh | Verfahren zur Überwachung eines Laserlötprozesses und Laserlötsystem |
| DE102020116394B4 (de) | 2020-06-22 | 2022-03-24 | Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh | Verfahren zur Überwachung eines Laserlötprozesses und Laserlötsystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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