JPH07119581B2 - Shape measuring device - Google Patents
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- JPH07119581B2 JPH07119581B2 JP63177785A JP17778588A JPH07119581B2 JP H07119581 B2 JPH07119581 B2 JP H07119581B2 JP 63177785 A JP63177785 A JP 63177785A JP 17778588 A JP17778588 A JP 17778588A JP H07119581 B2 JPH07119581 B2 JP H07119581B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜本発明の産業上の利用分野＞ 本発明は被測定物の表面形状を測定する形状測定装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application of the present invention> The present invention relates to a shape measuring apparatus for measuring the surface shape of an object to be measured.
＜従来技術＞（第８〜９図） 物体表面のソリや平行度などを高精度に測定するため
に、被測定物の測定表面に照射された光ビームの反射光
を受け、物体のXY方向への移動にともなって変化する受
光信号に基づいて測定表面の高さを検出する形状測定装
置が従来より用いられている。<Prior Art> (Figs. 8 to 9) In order to measure the warp and parallelism of the object surface with high accuracy, the reflected light of the light beam irradiated on the measurement surface of the object to be measured is received in the XY directions of the object. 2. Description of the Related Art A shape measuring apparatus that detects the height of a measurement surface based on a received light signal that changes with the movement to the has been conventionally used.
第８図はこのような従来の形状測定装置の光センサ部分
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an optical sensor portion of such a conventional shape measuring apparatus.
光センサ１は、ビーム光を反射する光源２、ビーム光を
物体表面に照射する投光レンズ３、反射光点の像を結像
させる受光レンズ４および反射光点の結像位置に応じた
検出信号を出力する受光素子５とが一体に形成されてお
り、移動台６上に載置された被測定物７の測定表面7aに
照射された光ビームの反射光点の結像位置が、移動する
測定表面の凹凸に応じて変化するため、受光素子５から
の検出信号も、この表面の変位に応じて変化することに
なる。The optical sensor 1 includes a light source 2 for reflecting the beam light, a light projecting lens 3 for irradiating the surface of the object with the beam light, a light receiving lens 4 for forming an image of the reflected light spot, and detection according to the image forming position of the reflected light spot. The light receiving element 5 that outputs a signal is integrally formed, and the image forming position of the reflected light point of the light beam irradiated on the measurement surface 7a of the DUT 7 mounted on the moving table 6 moves. The detection signal from the light receiving element 5 also changes according to the displacement of the surface.
したがって、この検出信号を演算処理することによって
照射点の高さを算出することができ、移動台６を設定さ
れた測定ルートに従って移動すれば、物体表面のソリや
平行度等を測定することができる。Therefore, the height of the irradiation point can be calculated by processing this detection signal, and if the moving table 6 is moved according to the set measurement route, the warp or parallelism of the object surface can be measured. it can.
しかして、このような形状測定装置で、物体表面の小さ
な凹凸だけでなく測定表面のエッジの位置やエッジ間の
距離等を測定したい場合がある。Therefore, there are cases where it is desired to measure not only small irregularities on the surface of the object but also the position of the edge of the measurement surface, the distance between the edges and the like with such a shape measuring device.
例えば第９図に示すように、被測定物８の段差のある２
つの測定表面９、10のうち、測定表面９のエッジ9aの位
置を測定する場合、測定表面９、10のエッジ9aの近傍の
高さデータを細かく設定してその高さデータの変化の大
きさを判別処理することによってエッジ9a位置の検出処
理を行なっている。For example, as shown in FIG.
When measuring the position of the edge 9a of the measurement surface 9 out of the two measurement surfaces 9 and 10, finely set the height data in the vicinity of the edge 9a of the measurement surface 9 and 10 and change the height data. The edge 9a position detection processing is performed by performing the determination processing.
＜本発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このように測定された多数の高さデータ
からエッジ位置を判別する方法では、その処理時間が長
くかかり、このエッジ検出用の判別プログラム等が必要
になるという問題がある。<Problems to be Solved by the Present Invention> However, in the method of discriminating the edge position from a large number of height data measured in this way, the processing time is long and a discrimination program or the like for this edge detection is required. There is a problem that becomes.
また、このエッジ位置を正確に検出するためには、高さ
データを細かな測定ピッチで測定する必要がある。この
ため移動台の移動速度を極端に遅くしなければならず測
定時間が極端に長くなってしまう。Further, in order to accurately detect this edge position, it is necessary to measure height data at a fine measurement pitch. Therefore, the moving speed of the movable table must be extremely slowed down, and the measurement time becomes extremely long.
本発明は上記問題を解決した形状測定装置を提供するこ
とを目的としている。An object of the present invention is to provide a shape measuring device that solves the above problems.
＜前記問題点を解決するための手段＞ 前記問題点を解決するために本発明の形状測定装置は、 被測定物をXY方向に移動させる移動台と、 前記移動台によってXY方向に移動する被測定物表面に光
ビームを点照射する投光手段と、 前記投光手段から出力される光ビームの光軸に対して傾
斜した光軸を有し、光ビームの反射光点の像を結像させ
る受光器と、 前記反射光点のＺ方向の位置変化により移動する結像位
置の軌跡を捕らえるための受光面を有し、該受光面の基
準位置から前記反射光点の結像位置までの距離値に対応
した受光信号を出力する位置検出素子と、 前記位置検出素子の受光面の受光領域を前記基準位置を
含む所定範囲内に制限する遮光手段と、 前記位置検出素子から出力される受光信号に基づいて、
前記反射光点のＺ方向の位置を算出する演算手段と、 前記反射光点のXY平面上の位置を検出して位置信号を出
力するXY位置検出手段と、 前記演算手段によって算出された反射光点のＺ方向の位
置を該反射光点のXY平面上の位置に対応付けて記憶する
データ記憶手段と、 前記反射光点の結像位置が、前記遮光手段によって制限
されている前記所定範囲の受光領域から外れて遮光され
たことを検出する遮光検出手段と、 前記遮光検出手段からの検出信号を受けたタイミング
に、前記XY位置検出手段から出力される位置信号を被測
定物表面のエッジ位置として記憶するエッジ位置記憶手
段とを備えている。<Means for Solving the Problems> In order to solve the problems, the shape measuring apparatus of the present invention includes a moving table that moves an object to be measured in XY directions, and a moving table that moves in the XY directions by the moving table. An image of a reflected light point of the light beam is formed by having a light projecting means for irradiating the surface of the object to be measured with a light beam and an optical axis inclined with respect to the optical axis of the light beam outputted from the light projecting means. And a light-receiving surface for capturing a locus of an image-forming position that moves due to a change in the position of the reflected-light point in the Z direction, from the reference position of the light-receiving surface to the image-forming position of the reflected light point. A position detecting element that outputs a light receiving signal corresponding to the distance value, a light blocking unit that limits the light receiving area of the light receiving surface of the position detecting element within a predetermined range including the reference position, and a light receiving output from the position detecting element Based on the signal
Calculation means for calculating the position of the reflected light point in the Z direction, XY position detection means for detecting the position of the reflected light point on the XY plane, and outputting a position signal, and reflected light calculated by the calculation means. Data storage means for storing the position of the point in the Z direction in association with the position of the reflected light point on the XY plane; and the image forming position of the reflected light point within the predetermined range limited by the light shielding means. The light-shielding detection means for detecting that light is shielded outside the light-receiving area, and the position signal output from the XY position detection means at the timing of receiving the detection signal from the light-shielding detection means, the edge position of the DUT surface. And edge position storage means for storing.
＜作用＞ このようにしたため、本発明の形状測定装置では、移動
台によってXY方向に移動する被測定物の表面に点照射さ
れた光ビームの反射光点の結像位置が、位置検出素子の
受光領域にある場合には、その受光面の基準位置から結
像位置までの距離値に対応した受光信号が位置検出素子
から出力され、その反射光点の座標が記憶される。そし
て、結像位置が遮光手段によって制限されている受光領
域から外れて遮光されるタイミングに、XY位置検出手段
から出力される位置信号がエッジ位置として記憶され
る。<Operation> For this reason, in the shape measuring apparatus of the present invention, the image forming position of the reflected light point of the light beam, which is point-irradiated on the surface of the object to be measured, which moves in the XY direction by the moving table, is the position detecting element. In the light receiving area, a light receiving signal corresponding to the distance value from the reference position of the light receiving surface to the image forming position is output from the position detection element, and the coordinates of the reflected light point are stored. Then, the position signal output from the XY position detecting means is stored as an edge position at the timing when the image forming position is shielded from the light receiving area limited by the light shielding means.
＜本発明の実施例＞（第１〜４図） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。<Embodiment of the present invention> (Figs. 1 to 4) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例の全体構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.
図において10は測定機構部、11は基台、12は基台11上に
設けられたXY移動台である。In the figure, 10 is a measuring mechanism unit, 11 is a base, and 12 is an XY moving base provided on the base 11.
13は、基台枠11aに取付けられた後述する光センサ15をX
Y移動台12のXY移動平面と直交するＺ方向に上下させる
Ｚ移動装置である。X is an optical sensor 15 to be described later attached to the base frame 11a.
It is a Z moving device for moving up and down in the Z direction orthogonal to the XY moving plane of the Y moving table 12.
14は、後述する測定制御部30からの移動信号によってXY
移動台12、およびＺ移動装置13を駆動するXYZ駆動部で
ある。14 is XY in response to a movement signal from the measurement control unit 30 described later.
An XYZ driving unit that drives the moving table 12 and the Z moving device 13.
15は、Ｚ移動装置13に取付けられた光センサである。Reference numeral 15 is an optical sensor attached to the Z moving device 13.
第２図は光センサ15の内部の光学的な構成を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an optical configuration inside the optical sensor 15.
第２図において、16はレーザ光源、17は、レーザ光をXY
移動台12のXY平面に直交するＺ方向に沿って被測定物の
表面に照射する照射レンズである。In FIG. 2, 16 is a laser light source, 17 is a laser light XY
It is an irradiation lens that irradiates the surface of the object to be measured along the Z direction orthogonal to the XY plane of the movable table 12.
18は、この実施例の受光器を形成する結像レンズであ
り、Ｚ軸に対して傾斜した受光軸を有し、測定表面から
反射された光を受けて、その反射光点の像を結像させ
る。Reference numeral 18 denotes an imaging lens forming the light receiver of this embodiment, which has a light receiving axis inclined with respect to the Z axis, receives light reflected from the measurement surface, and forms an image of the reflected light spot. Make them image.
19は、反射光点の位置（Ｚ方向の高さ）の変化に応じて
移動する結像位置の軌跡と一致する受光面19aを有する
位置検出素子である。Reference numeral 19 is a position detecting element having a light receiving surface 19a that coincides with the locus of the image forming position that moves according to the change in the position of the reflected light point (height in the Z direction).
位置検出素子19は、第３図に示すように、受光面19aの
中心線Ｃから結像点Ｑまでの距離Ｌと、両端の端子19
b、19cから抵抗R1、R2を介して流れる受光電流I1、I2と
の間に Ｌ＝Ｋ（I1−I2）／（I1＋I2） の関係が成り立つ受光素子（例えば一次元の拡散型PIN
ダイオード）が用いられている（Ｋは定数）。As shown in FIG. 3, the position detecting element 19 has a distance L from the center line C of the light receiving surface 19a to the image forming point Q and terminals 19 at both ends.
A light receiving element (for example, a one-dimensional diffusion type PIN) in which L = K (I1−I2) / (I1 + I2) is established between the light receiving currents I1 and I2 flowing from b and 19c through resistors R1 and R2.
A diode) is used (K is a constant).
なお、照射レンズ17と結像レンズ18の光軸は点Ｐで交わ
り、この点Ｐからの反射光点に対する結像位置は受光面
19aの中心線Ｃ上に設定されており、このときの変位信
号は０となる。Note that the optical axes of the irradiation lens 17 and the imaging lens 18 intersect at a point P, and the imaging position for the reflected light point from this point P is the light receiving surface.
It is set on the center line C of 19a, and the displacement signal at this time is zero.
第２図において20は、位置検出素子19の受光面19aの一
端側を覆い、中心線Ｃから距離Ｍ以上離れた位置に移動
した結像点を遮るように配置された遮光板である。In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a light shielding plate which covers one end side of the light receiving surface 19a of the position detecting element 19 and is arranged so as to block an image forming point moved to a position separated by a distance M or more from the center line C.
なお、第１図において25は、XY移動台12の所定の基準原
点に対する光ビームの反射光点の位置を検出してその位
置信号を出力するXY位置検出装置であり、この位置信号
および光センサ15からの受光信号は測定制御部30に送出
されている。In FIG. 1, reference numeral 25 denotes an XY position detecting device that detects the position of the reflected light point of the light beam with respect to a predetermined reference origin of the XY moving table 12 and outputs the position signal. The light reception signal from 15 is sent to the measurement control unit 30.
測定制御部30は、XYZ駆動部14に移動信号を送出して、
光センサ15からの受光信号に基づいて所定の測定点の高
さを測定するために第４図に示すように構成されてい
る。The measurement control unit 30 sends a movement signal to the XYZ drive unit 14,
In order to measure the height of a predetermined measuring point based on the received light signal from the optical sensor 15, it is constructed as shown in FIG.
第４図において、31は位置検出素子19からの２つの受光
電流I1、I2の差を算出する減算器、32は受光電流I1、I2
の和を算出する加算器である。In FIG. 4, 31 is a subtractor for calculating the difference between the two received light currents I1 and I2 from the position detection element 19, and 32 is the received light currents I1 and I2.
Is an adder that calculates the sum of
33は、減算器31からの差出力を加算器32からの和出力で
除算し、定数Ｋを乗算する演算器である。Reference numeral 33 is an arithmetic unit that divides the difference output from the subtractor 31 by the sum output from the adder 32 and multiplies by a constant K.
したがって、演算器33の出力は、位置検出素子19の受光
面19aの中心線Ｃから結像位置までの距離値を示すこと
になり、反射光点の高さ変化に応じて変位する変位信号
Ｌとして出力される。Therefore, the output of the calculator 33 indicates the distance value from the center line C of the light receiving surface 19a of the position detecting element 19 to the image forming position, and the displacement signal L that is displaced according to the height change of the reflected light point. Is output as.
34は、この変位信号Ｌから反射光点の高さを算出する演
算器であり、XY移動台12上の基準原点から被測定物表面
の基準点に光センサ15の光軸一致点ＰをＺ移動装置13に
よって移動させたときの移動量Zoを予め記憶しており、
入力される変位信号Ｌを反射光点の実際の変位量ZLに変
換して、ZoからZLを減じた値（または加算した値）をそ
の高さデータとして出力するように形成されている。Reference numeral 34 is a calculator for calculating the height of the reflected light point from the displacement signal L, and the optical axis coincidence point P of the optical sensor 15 is set to Z from the reference origin on the XY moving table 12 to the reference point on the surface of the object to be measured. The moving amount Zo when moved by the moving device 13 is stored in advance,
The input displacement signal L is converted into an actual displacement amount ZL of the reflected light spot, and a value (or a value obtained by subtracting ZL from Zo) is output as the height data.
35は、演算器34からの高さデータを記憶するデータ記憶
器である。A data storage unit 35 stores the height data from the arithmetic unit 34.
36は設定された測定プログラム等に従ってXYZ駆動部14
に対する移動信号を出力するとともに、データ記憶器35
に対してアドレス信号を出力するXYZ制御部である。36 is the XYZ drive unit according to the set measurement program 14
Output the movement signal to the
Is an XYZ control unit that outputs an address signal to.
このXYZ制御部36は、XY位置検出装置25からの位置信号
と次の測定位置との差を検出しながらXY移動台12の移動
制御を行なっている。The XYZ control unit 36 controls the movement of the XY moving table 12 while detecting the difference between the position signal from the XY position detecting device 25 and the next measurement position.
37は、加算器32からの和出力を、位置検出素子19に対す
る入射光の光量として受け、基準器38に設定された所定
の基準レベルより、和出力が小さくなると同時にラッチ
パルスを出力する光量変化検出器であり、反射光点の結
像位置が、遮光板20によって遮られていない位置検出素
子の受光領域から外れて遮光されたことを検出するため
の遮断光検出手段を形成するものである。37 receives the sum output from the adder 32 as the light quantity of the incident light to the position detection element 19, and the sum output becomes smaller than a predetermined reference level set in the reference device 38, and at the same time, the light quantity change for outputting the latch pulse is changed. A detector, which forms a cutoff light detection means for detecting that the image formation position of the reflected light point is outside the light receiving region of the position detection element that is not blocked by the light blocking plate 20 and is blocked. .
39は、光量変化検出器37からのラッチパルス入力時のXY
位置検出装置25からの位置信号を測定表面のエッジ位置
データとして記憶するエッジ位置記憶器である。39 is the XY when the latch pulse is input from the light intensity change detector 37
It is an edge position storage device that stores the position signal from the position detection device 25 as edge position data of the measurement surface.
＜前記実施例の動作＞ このように構成された形状測定装置によって第５図に示
すように段差のある被測定物40の測定表面41、42のうち
一方の測定表面41のエッジ41aの位置を測定する場合に
ついて説明する。<Operation of the Embodiment> By the shape measuring apparatus configured as described above, the position of the edge 41a of one of the measurement surfaces 41, 42 of the DUT 40 having a step as shown in FIG. The case of measurement will be described.
XY移動台12をXYZ制御部からの移動信号により−Ｘ方向
に移動して、反射光点の位置をエッジ41a方向へ相対移
動させる。The XY moving table 12 is moved in the -X direction by the movement signal from the XYZ control unit, and the position of the reflected light point is relatively moved in the edge 41a direction.
反射光点が測定表面41上にあるときは、その像が位置検
出素子19の遮光されていない受光面19aで受光され、そ
の受光電流により測定制御30において高さデータが順次
算出記憶されることになる。When the reflected light spot is on the measurement surface 41, the image is received by the light-shielding surface 19a of the position detecting element 19 which is not shielded, and the received light current sequentially calculates and stores the height data in the measurement control 30. become.
反射光点がエッジ41aを越えるとその結像位置は受光面1
9aの端部側へ大きく移動し、この像は遮光板20により受
光されなくなる。When the reflected light point exceeds the edge 41a, the image forming position is the light receiving surface 1
The image largely moves to the end side of 9a, and this image is not received by the light shielding plate 20.
このため、位置検出素子19に入射される光量が急激に減
少し、受光電流I1、I2が著しく小さくなり、加算器32か
らの和出力も激減する。Therefore, the amount of light incident on the position detection element 19 is sharply reduced, the received light currents I1 and I2 are significantly reduced, and the sum output from the adder 32 is also significantly reduced.
したがって、この瞬間光量変化検出器37からエッジ位置
記憶器39に対してラッチパルスが出力され、XY位置検出
装置25からの位置信号がエッジ41aの位置データとして
記憶される。Therefore, a latch pulse is output from the instantaneous light intensity change detector 37 to the edge position memory 39, and the position signal from the XY position detecting device 25 is stored as the position data of the edge 41a.
これによってエッジ41aの位置が検出され、同様に検出
された他のエッジ位置との演算等によって、エッジ間の
距離やエッジ間の平行度等を測定することもできる。As a result, the position of the edge 41a is detected, and the distance between the edges, the parallelism between the edges, and the like can be measured by calculation with other detected edge positions.
＜本発明の他の実施例＞（第６〜７図） なお、前記実施例では、位置検出素子19の受光面19aの
一方の端部側に遮光板20を配置していたが、第６図に示
すように両端側に遮光板20、20を設けたりスリット状の
遮光板を用いてもよく、このようにした場合、低い測定
表面42側から高い測定表面41に移動する反射光点の位置
変化によってもエッジ41aの位置を検出することが可能
となる。<Other Embodiments of the Present Invention> (FIGS. 6 to 7) In the above-described embodiment, the light shielding plate 20 is arranged on one end side of the light receiving surface 19a of the position detecting element 19. As shown in the figure, it is also possible to provide light-shielding plates 20, 20 on both ends or use a slit-shaped light-shielding plate, and in this case, the reflected light spots moving from the low measurement surface 42 side to the high measurement surface 41 side. The position of the edge 41a can also be detected by the position change.
また、反射光点の結像位置が位置検出素子19の受光面19
aから離れるような大きな段差のエッジのみを検出する
場合は遮光板20を設けなくとも前記同様に光量が変化す
るためエッジ検出ができる。Further, the image forming position of the reflected light point is the light receiving surface 19 of the position detecting element 19.
When only the edge of a large step away from a is detected, the light amount changes in the same manner as described above without providing the light shielding plate 20, and thus the edge can be detected.
また、遮光板20を位置検出素子19の受光面19aに沿って
移動できるようにして、受光範囲を可変するように形成
すれば、エッジの段差に応じて位置検出ができる。Further, if the light shielding plate 20 is configured to be movable along the light receiving surface 19a of the position detecting element 19 so that the light receiving range is variable, the position can be detected according to the step of the edge.
また、前記実施例では、投光ビームを被測定表面（XY平
面）に垂直に、かつ投受光平面とエッジが直交する向き
に入射していたが、これは第７図に示すように、被測定
物表面41、42（XY平面）に対して斜めに、かつ投受光平
面とエッジ41aとを平行にしても良く、被測定表面の状
態によっては、この向きの方が良好な測定結果が得られ
る。Further, in the above-described embodiment, the projection beam is incident perpendicularly to the surface to be measured (XY plane) and in a direction in which the projection / reception plane and the edge are orthogonal to each other. This is as shown in FIG. It is also possible to make the projection / reception plane and the edge 41a parallel to the measurement object surfaces 41, 42 (XY plane), and depending on the condition of the surface to be measured, this direction may give better measurement results. To be
＜本発明の効果＞ 本発明の形状測定装置は前記説明のように、反射光点の
結像位置が位置検出素子の受光領域にあるときには、そ
の受光面の基準位置から結像位置までの距離値に対応し
た受光信号に基づいて反射光点のＺ方向の位置が算出記
憶され反射光点の座標が記憶され、結像位置が遮光手段
によって制限された受光領域から外れると、そのときの
XY位置が測定表面のエッジ位置として記憶されるように
構成されている。<Effects of the Present Invention> As described above, the shape measuring apparatus of the present invention, when the image forming position of the reflected light spot is in the light receiving area of the position detecting element, the distance from the reference position of the light receiving surface to the image forming position. The position of the reflected light point in the Z direction is calculated and stored based on the received light signal corresponding to the value, the coordinates of the reflected light point are stored, and when the image forming position deviates from the light receiving area limited by the light shielding means,
The XY position is configured to be stored as the edge position of the measurement surface.
このため、被測定物表面の形状を高精度に測定できると
ともに、その表面のエッジ位置を、反射光点の１回の通
過のみで確実に且つ正確に検出でき、多数の高さデータ
からエッジ位置を検出する判別プログラム等が不要にな
る。Therefore, the shape of the surface of the object to be measured can be measured with high accuracy, and the edge position of the surface can be detected reliably and accurately by only passing the reflected light spot once. No need for a discrimination program for detecting
また、移動台の移動速度を高さデータの測定とは無関係
に速くすることができ、測定時間を著しく短縮すること
ができる。In addition, the moving speed of the moving table can be increased irrespective of the height data measurement, and the measurement time can be significantly shortened.
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す概略図、第
２図は、一実施例の要部の光学的な構成を示す概略図、
第３図は、一実施例の要部の動作を説明するための図、
第４図は、一実施例の要部を示すブロック図である。 第５図は、一実施例の動作を示す要部の側面図、第６図
は他の実施例の要部を示す側面図、第７図は他の実施例
の要部を示す斜視図である。 第８図は従来装置の要部を示す側面図、第９図は、従来
装置の要部の測定動作を示す概略側面図である。 10……測定機構部、12……XY移動台、13……Ｚ移動装
置、14……XYZ移動部、15……光センサ、16……レーザ
光源、17……照射レンズ、18……結像レンズ、19……位
置検出素子、20……遮光板、25……XY位置検出装置、31
……減算器、32……加算器、33、34……演算器、36……
XYZ制御部、37……光量変化検出器、39……エッジ位置
記憶器。FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical configuration of a main part of the embodiment,
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the main part of one embodiment,
FIG. 4 is a block diagram showing a main part of one embodiment. FIG. 5 is a side view of an essential part showing an operation of one embodiment, FIG. 6 is a side view showing an essential part of another embodiment, and FIG. 7 is a perspective view showing an essential part of another embodiment. is there. FIG. 8 is a side view showing the main part of the conventional device, and FIG. 9 is a schematic side view showing the measuring operation of the main part of the conventional device. 10 …… Measurement mechanism part, 12 …… XY moving stand, 13 …… Z moving device, 14 …… XYZ moving part, 15 …… Optical sensor, 16 …… Laser light source, 17 …… Illumination lens, 18 …… Connection Image lens, 19 ... Position detection element, 20 ... Shading plate, 25 ... XY position detection device, 31
...... Subtractor, 32 …… Adder, 33, 34 …… Calculator, 36 ……
XYZ controller, 37 ... Light intensity change detector, 39 ... Edge position memory.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 浩幸 東京都港区南麻布５丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−133304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−55502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128213（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−62710（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−194006（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────―― ─── Continuation of the front page (72) Hiroyuki Sato Inventor Hiroyuki Sato 5-1027 Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo Within Anritsu Co., Ltd. (56) References JP 62-133304 (JP, A) JP 62 -55502 (JP, A) JP 63-128213 (JP, A) Actually opened 63-62710 (JP, U) Actually opened 59-194006 (JP, U)
Claims (2)
ビームを点照射する投光手段と、 前記投光手段から出力される光ビームの光軸に対して傾
斜した光軸を有し、光ビームの反射光点の像を結像させ
る受光器と、 前記反射光点のＺ方向の位置変化により移動する結像位
置の軌跡を捕らえるための受光面を有し、該受光面の基
準位置から前記反射光点の結像位置までの距離値に対応
した受光信号を出力する位置検出素子と、 前記位置検出素子の受光面の受光領域を前記基準位置を
含む所定範囲内に制限する遮光手段と、 前記位置検出素子から出力される受光信号に基づいて、
前記反射光点のＺ方向の位置を算出する演算手段と、 前記反射光点のXY平面上の位置を検出して位置信号を出
力するXY位置検出手段と、 前記演算手段によって算出された反射光点のＺ方向の位
置を該反射光点のXY平面上の位置に対応付けて記憶する
データ記憶手段と、 前記反射光点の結像位置が、前記遮光手段によって制限
されている前記所定範囲の受光領域から外れて遮光され
たことを検出する遮光検出手段と、 前記遮光検出手段からの検出信号を受けたタイミング
に、前記XY位置検出手段から出力される位置信号を被測
定物表面のエッジ位置として記憶するエッジ位置記憶手
段とを備えた形状測定装置。1. A moving table for moving an object to be measured in the XY directions, a light projecting unit for irradiating a surface of the object to be moved in the XY directions with a light beam, and an output from the light projecting unit. A light receiver which has an optical axis inclined with respect to the optical axis of the light beam, and which forms an image of a reflected light point of the light beam; A position detecting element having a light receiving surface for capturing a locus and outputting a light receiving signal corresponding to a distance value from a reference position of the light receiving surface to an image forming position of the reflected light point; and a light receiving surface of the position detecting element A light-shielding means for limiting the light-receiving region to within a predetermined range including the reference position, and a light-receiving signal output from the position detection element,
Calculation means for calculating the position of the reflected light point in the Z direction, XY position detection means for detecting the position of the reflected light point on the XY plane, and outputting a position signal, and reflected light calculated by the calculation means. Data storage means for storing the position of the point in the Z direction in association with the position of the reflected light point on the XY plane; and the image forming position of the reflected light point within the predetermined range limited by the light shielding means. A light-shielding detection means for detecting that light is shielded outside the light-receiving area, and a position signal output from the XY position detection means at the timing of receiving a detection signal from the light-shielding detection means, the edge position of the DUT surface. And a shape measuring device having an edge position storing means for storing the same.
面の一部を覆い、該受光面に沿って移動自在に形成され
た遮光部材によって、前記位置検出素子の受光領域の範
囲を可変することを特徴とする第１項記載の形状測定装
置。2. The light blocking means covers a part of a light receiving surface of the position detecting element, and a light blocking member formed movably along the light receiving surface changes a range of a light receiving area of the position detecting element. The shape measuring device as set forth in claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63177785A JPH07119581B2 (en) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | Shape measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63177785A JPH07119581B2 (en) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | Shape measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0227207A JPH0227207A (en) | 1990-01-30 |
| JPH07119581B2 true JPH07119581B2 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=16037062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63177785A Expired - Lifetime JPH07119581B2 (en) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | Shape measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119581B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105371760A (en) * | 2015-10-26 | 2016-03-02 | 深圳市正控科技有限公司 | Edge detector used by deviation-correcting system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194006U (en) * | 1983-06-08 | 1984-12-24 | 株式会社ミツトヨ | Edge detection device in optical measuring instruments |
| JPS6255502A (en) * | 1985-09-04 | 1987-03-11 | Toyota Auto Body Co Ltd | Method of measuring shape of matter by three-dimensional measuring machine |
| JPS62133304A (en) * | 1985-12-05 | 1987-06-16 | Nec Corp | Working pattern detecting device |
| JPS6362710U (en) * | 1986-10-14 | 1988-04-25 | ||
| JPS63128213A (en) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Mitsutoyo Corp | Optical measuring machine |
-
1988
- 1988-07-16 JP JP63177785A patent/JPH07119581B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0227207A (en) | 1990-01-30 |
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