JP2001324309A - Three-dimensional shape measuring instrument - Google Patents

Three-dimensional shape measuring instrument

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JP2001324309A
JP2001324309A JP2000141298A JP2000141298A JP2001324309A JP 2001324309 A JP2001324309 A JP 2001324309A JP 2000141298 A JP2000141298 A JP 2000141298A JP 2000141298 A JP2000141298 A JP 2000141298A JP 2001324309 A JP2001324309 A JP 2001324309A
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measured
measuring
measurement
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measuring means
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勝 大塚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional shape measuring instrument capable of measuring two or more measured surfaces with high accuracy in a short time without causing 'a setting error' caused by setup changing work. SOLUTION: This instrument is structured to measure reference balls 9 in a noncontacting manner by using a measurement optical head 5 comprising an interferometer as a position measuring means for measuring the positions of the reference balls 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばレンズ、
ミラー、或いは金型などの連続した曲面形状を有する被
測定物の被測定面の表面を、三次元座標を基準として測
定する三次元形状測定装置に係り、特に2つ以上の被測
定面を相対的に高精度に測定することができる三次元形
状側定装置にに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lens, for example,
The present invention relates to a three-dimensional shape measuring apparatus that measures a surface of a measured surface of a measured object having a continuous curved surface shape such as a mirror or a mold with reference to three-dimensional coordinates. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a three-dimensional shape determination device capable of measuring with high precision in a precise manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、カメラ、ビデオカメラ、半導体
製造装置などに用いられるレンズ、ミラーなどの光学素
子の表面形状を精度良く測定する形状測定装置が各種提
案され開発されている。この形状測定装置としては、例
えば、被測定物をセットしたベースと、このベースに設
けたコラムに取付けたプローブと、ベース上の被測定物
に対してプローブを3次元的に移動させる3次元スライ
ド手段とを備えたものが知られている。
2. Description of the Related Art For example, various shape measuring devices for accurately measuring the surface shape of optical elements such as lenses and mirrors used in cameras, video cameras, semiconductor manufacturing devices and the like have been proposed and developed. As the shape measuring device, for example, a base on which an object to be measured is set, a probe attached to a column provided on the base, and a three-dimensional slide for moving the probe three-dimensionally with respect to the object to be measured on the base What is known is provided with means.

【0003】ところで、このような形状測定装置で被測
定物を正確に測定するためには、その被測定物をベース
上で正確な位置にセットすることが重要となっている。
ところが、通常、その被測定物を正確に位置決めしてセ
ットさせることは難しく、予め設定されたセット位置と
の間に、ある程度のずれ(以下、これを「セット誤差」
とよぶ)を生じている場合が多い。
In order to accurately measure an object to be measured by such a shape measuring apparatus, it is important to set the object to be measured at an accurate position on a base.
However, it is usually difficult to accurately position and set the DUT, and a certain amount of deviation (hereinafter referred to as “set error”) from a preset set position is difficult.
In many cases).

【0004】その結果、例えば、形状測定装置を基準と
して設定したときの座標系(以下、「測定器座標系」と
よぶ)と、被測定物の被測定面を基準として設定したと
きの座標系(以下、「被測定物座標系」とよぶ)とがう
まく一致せず、譬え、「測定器座標系」で精度良く測定
できたとしても、その測定値には、次式 「測定値」=「真の形状値」+「セット誤差」 のように、「セット誤差」を含む虞れがある。
As a result, for example, a coordinate system when set with reference to a shape measuring device (hereinafter referred to as a “measurement device coordinate system”) and a coordinate system when set with reference to a surface to be measured of an object to be measured. (Hereinafter referred to as the “measurement object coordinate system”) does not match well, and even if the measurement can be accurately performed in the “measurement device coordinate system”, the measured value is represented by the following formula “measured value” There is a possibility that “set error” may be included as in “true shape value” + “set error”.

【0005】また、この被測定物の被測定面には、製造
に伴なう固有の誤差も生じる虞れがある。従って、かり
にその「測定値」から「設計値」を差し引いたとして
も、 「測定値」−「設計値」=「真の形状値」+「セット誤差」 −「設計値」 =「形状誤差」+「セット誤差」 という、2種類の誤差が含まれることとなり、「形状誤
差」のみを単独に測定することができない。
[0005] In addition, there is a possibility that an inherent error due to manufacturing may occur on the measured surface of the measured object. Therefore, even if the “design value” is subtracted from the “measurement value”, “measurement value” − “design value” = “true shape value” + “set error” − “design value” = “shape error” In addition, two types of errors, ie, “set error”, are included, and only the “shape error” cannot be measured alone.

【0006】そこで、このような「形状誤差」を測定す
る形状測定装置及びその方法として、特開平11−17
3835号公報に記載のものが知られている。
Therefore, a shape measuring device and a method for measuring such a "shape error" are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-17 / 1999.
The thing described in 3835 gazette is known.

【0007】この形状測定装置では、図5に示すよう
に、1つの被測定面と3つの球面9´とを有する被測定
物1´の形状測定を行うようになっている。具体的に
は、被測定物1´の取付け位置を示す球面9´を3個所
設け、その球面9´の中心点を接触式のプローブ5Aで
測定することにより、「測定器座標系」で測定した測定
点群の位置を求める。そして、この「測定器座標系」で
の位置を「被測定物座標系」での座標位置に変換するた
め、所謂、座標変換行列を求め、この座標変換行列を用
いて測定点群の位置座標を変換するようになっている。
この座標変換により、被測定物1´の「セット誤差」が
除去され、「形状誤差」の測定が行えるようになってい
る。
In this shape measuring apparatus, as shown in FIG. 5, a shape of a measured object 1 'having one measured surface and three spherical surfaces 9' is measured. Specifically, three spherical surfaces 9 'indicating the mounting position of the object 1' are provided, and the center point of the spherical surface 9 'is measured by the contact-type probe 5A, thereby measuring in the "measurement device coordinate system". The position of the measured measurement point group is obtained. Then, in order to convert the position in the “measurement device coordinate system” to the coordinate position in the “measurement object coordinate system”, a so-called coordinate transformation matrix is obtained, and the position coordinates of the measurement point group are determined using the coordinate transformation matrix. Is to be converted.
By this coordinate conversion, the "set error" of the DUT 1 'is removed, and the "shape error" can be measured.

【0008】しかも、この公報に記載の形状測定装置で
は、例えば被測定物1´に2つ以上の被測定面を有し、
それらの相対位置を高精度に測定する必要がある場合で
あって、それらの被測定面を反転させるなど(以下、段
取り替えとよぶ)の再セットを行わなければ、測定不可
能であるようなものでも、2つ以上の被測定面に対し
て、高精度な形状測定が行える。即ち、これは、それぞ
れの被測定面での形状測定に加えて、3つの球面9´を
測定し、これらの球面9´の中心座標位置を基準とする
あらたな座標系を用いて、被測定面どうしの相対位置
を、段取り替えに伴なう「セット誤差」の影響を受ける
ことなく、高精度に測定するものである。
Moreover, in the shape measuring apparatus described in this publication, for example, the object to be measured 1 'has two or more surfaces to be measured,
When it is necessary to measure their relative positions with high precision, it is impossible to measure them without resetting such as reversing the surface to be measured (hereinafter referred to as setup change). Even with this method, highly accurate shape measurement can be performed on two or more surfaces to be measured. That is, in addition to the shape measurement on each surface to be measured, the three spheres 9 'are measured, and the measurement is performed using a new coordinate system based on the central coordinate position of these spheres 9'. The relative position between the surfaces is measured with high accuracy without being affected by the "set error" accompanying the setup change.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の形状測定装置にあっては、被測定物1´のセッテ
ィングを変えて被測定面をそれぞれ測定するたびに、毎
回3つの球面9´を測定する必要があるが、この測定に
は、球面9´にもプローブ5Aを実際に接触しながらト
レースして形状測定を行う訳であるから、測定にある程
度長い時間を要する、といった不都合を生じている。
By the way, in the shape measuring apparatus having such a configuration, every time the surface to be measured is measured by changing the setting of the object to be measured 1 ', three spherical surfaces 9' each time are measured. In this measurement, since the shape measurement is performed by tracing the probe 5A while actually making contact with the spherical surface 9 ', the measurement takes a relatively long time. ing.

【0010】そこで、この発明は、上記した欠点に鑑
み、段取り替えに伴なう「セット誤差」を発生させるこ
となく、2つ以上の被測定面を短時間で高精度に測定す
ることができる3次元形状測定装置を提供することを目
的とするものである。
In view of the above-mentioned drawbacks, the present invention can measure two or more surfaces to be measured in a short time and with high accuracy without causing a "set error" due to a setup change. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional shape measuring device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そのため、請求項1に記
載の発明は、少なくとも3つ以上の球面を有する搭載部
をセットしたステージと、前記搭載部に搭載された被測
定物の複数の被測定面を測定する被測定面測定手段と、
この被測定面測定手段での測定の際に前記球面位置を測
定する位置測定手段とを備え、ステージ上の被測定物の
セット状態を変更し複数の被測定面の相対形状を測定す
る三次元形状測定装置であって、前記被測定面測定手段
と位置測定手段とを分離独立して設けたものである。
According to the present invention, a stage on which a mounting portion having at least three or more spherical surfaces is set and a plurality of objects to be measured mounted on the mounting portion are provided. Measured surface measuring means for measuring the measured surface,
Position measuring means for measuring the spherical position at the time of measurement by the measured surface measuring means, and three-dimensional measuring means for changing a set state of the measured object on the stage and measuring a relative shape of a plurality of measured surfaces. In a shape measuring device, the measured surface measuring means and the position measuring means are provided separately and independently.

【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、位置測定手段と被測定面測定手段とを
分離独立して、若しくは双方を兼用して設けたものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the position measuring means and the measured surface measuring means are provided separately and independently or as both.

【0013】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の発明において、位置測定手段が、球面位置を
光学的干渉計による正反射波面測定で行うように構成し
たものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the position measuring means is configured to measure the spherical position by specular reflection wavefront measurement using an optical interferometer.

【0014】請求項4に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の発明において、被測定面測定手段が、光学的手
段により表面非接触トレースで行うように構成したもの
である。
[0014] The invention described in claim 4 is the first or second invention.
In the invention described in (1), the measured surface measuring means is configured to perform the measurement by a non-contact surface trace by an optical means.

【0015】請求項5に記載の発明は、請求項1、2、
4のいずれか1項に記載の発明において、被測定面測定
手段が、前記光学的手段の他に、機械的手段による表面
接触トレースでも行うように構成したものである。
[0015] The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1, 2,
In the invention described in any one of the fourth to ninth aspects, the measured surface measuring means is configured to perform a surface contact trace by mechanical means in addition to the optical means.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例について
添付図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1は、この発明に係る三次元形状測定装
置を示すものであり、この三次元形状測定装置では、ベ
ース定盤B上のステージに、ワークホルダWHを介して
非球面レンズである被測定物1がセットされており、こ
の非球面レンズの球面R1の形状と、ワークホルダWH
ごと被測定物1を裏返して球面R2の形状と、これら2
面R1、R2間の偏心状態とを測定するようになってい
る。
FIG. 1 shows a three-dimensional shape measuring apparatus according to the present invention. In this three-dimensional shape measuring apparatus, an aspheric lens is provided on a stage on a base plate B via a work holder WH. The DUT 1 is set, and the shape of the spherical surface R1 of the aspherical lens and the work holder WH
The DUT 1 is turned over and the shape of the spherical surface R2
The eccentric state between the surfaces R1 and R2 is measured.

【0018】このため、この三次元形状測定装置には、
ベース定盤Bと、これに設けたコラムCと、光源2と、
AOM周波数シフタ3と、偏波面保存光ファイバ4と、
測定光学ヘッド5と、信号処理系6と、三次元スライド
手段7と、干渉計8とを備えている。
For this reason, this three-dimensional shape measuring apparatus includes:
A base platen B, a column C provided thereon, a light source 2,
AOM frequency shifter 3, polarization-maintaining optical fiber 4,
It comprises a measuring optical head 5, a signal processing system 6, a three-dimensional sliding means 7, and an interferometer 8.

【0019】ベース定盤Bには、後述する三次元スライ
ド手段7の一部であり、ステージでもあるYテーブル7
BがY軸方向にスライド可能に設けられている。このY
テーブル7Bは、モータ71Bによって回転駆動される
図示外のボールネジにより、Y軸方向に平行に設けた図
示外のガイド軸に沿ってスライドするようになってい
る。このYテーブル7B上には、被測定物1の搭載部で
あるワークホルダWHがセットされており、このワーク
ホルダWHの3個所に基準球9が設けられている。
The base table B has a Y table 7 which is a part of a three-dimensional slide means 7 described later and also serves as a stage.
B is provided slidably in the Y-axis direction. This Y
The table 7B is configured to slide along a guide shaft (not shown) provided in parallel with the Y-axis direction by a ball screw (not shown) rotated and driven by a motor 71B. On the Y table 7B, work holders WH, which are mounting portions of the DUT 1, are set, and reference spheres 9 are provided at three positions of the work holder WH.

【0020】なお、この基準球9は、特に、複数の被測
定面間の相対位置関係を測定する場合に誤差を生じ易い
という事情を配慮して設けてあるものである。即ち、具
体的には、例えば非球面レンズの両球面R1,R2の形
状を測定する場合には、球面R1の形状測定が終了した
ら、通常、ベース定盤BのステージであるYテーブル7
Bから非球面レンズを取り外し、被測定面となる面を球
面R1から球面R2へと反転させてからでないと、球面
R2の形状を測定できない。このため、反転後に、この
非球面レンズを再度ステージへセットする際に、球面R
1測定時のセット状態との間で、セット位置に相対的な
位置ずれ、つまり「セット誤差」を生じる虞れがある。
そこで、この基準球9の位置を反転前後に測定すること
により、この前後で測定した基準球9の位置データのず
れの値から、被測定物1の反転前後での「セット誤差」
を間接的に測定しようとするものである。
The reference sphere 9 is provided in consideration of the fact that an error is likely to occur particularly when measuring the relative positional relationship between a plurality of surfaces to be measured. That is, specifically, for example, when measuring the shapes of the two spherical surfaces R1 and R2 of the aspherical lens, when the shape measurement of the spherical surface R1 is completed, the Y table 7 which is the stage of the base platen B is usually used.
The shape of the spherical surface R2 cannot be measured unless the aspheric lens is removed from B and the surface to be measured is inverted from the spherical surface R1 to the spherical surface R2. Therefore, when the aspherical lens is set on the stage again after inversion, the spherical surface R
There is a possibility that a relative displacement of the set position, that is, a “set error” may occur between the set state and the set state at the time of one measurement.
Therefore, by measuring the position of the reference sphere 9 before and after the inversion, the “set error” before and after the inversion of the DUT 1 is determined from the deviation value of the position data of the reference sphere 9 measured before and after the inversion.
Is indirectly measured.

【0021】光源2には、コヒーレントな光を出射する
レーザが使用されており、コラムCに固定されている。
入射した光をわずかに周波数(F1,F2)の異なる2
周波光に変換するAOM周波数シフタ3も、この光源2
の近傍のコラムCに固定されており、AOMドライバ3
A(図2参照)によって駆動制御されている。
A laser that emits coherent light is used for the light source 2 and is fixed to the column C.
The incident light is slightly changed in frequency (F1, F2) 2
The AOM frequency shifter 3 for converting the light into the
AOM driver 3
A (see FIG. 2).

【0022】測定光学ヘッド5は、被測定面を測定する
被測定面測定手段及び球面の位置を測定する位置測定手
段となるものであり、左右両側のコラムC間に設けたX
テーブル7A上のZテーブル7Cに固設されており、被
測定物1の被測定面に向けて出射するレーザ光の測定光
軸がZ軸に平行となるように設定されている。そして、
この測定光学ヘッド5には、図2に示すように、コリメ
ータレンズ51と、偏光ビームスプリッタ52と、第
1,第2の四分の一波長板53A,53Bと、参照平面
54と、対物レンズ55と、偏光板56と、集光レンズ
57と、ハーフミラー58と、CCDカメラ59と、光
検出器60とを備えている。
The measuring optical head 5 serves as a measuring surface measuring means for measuring the measuring surface and a position measuring means for measuring the position of the spherical surface.
It is fixed to the Z table 7C on the table 7A, and is set so that the measurement optical axis of the laser light emitted toward the surface to be measured of the device under test 1 is parallel to the Z axis. And
As shown in FIG. 2, the measuring optical head 5 includes a collimator lens 51, a polarizing beam splitter 52, first and second quarter-wave plates 53A and 53B, a reference plane 54, and an objective lens. 55, a polarizing plate 56, a condenser lens 57, a half mirror 58, a CCD camera 59, and a photodetector 60.

【0023】光検出器60の出力は、信号処理系6に入
力するようになっており、この信号処理系6には、位相
計61と、コンピュータ62と、サーボドライバ63と
を備えている。そして、この光検出器60の出力は、位
相計61の入力に接続されている。一方、この位相計6
1の入力は、先述したAOMドライバ3Aの出力に接続
されているとともに、この位相計61の出力は、コンピ
ュータ62と接続されている。さらに、このコンピュー
タ62の出力には、サーボドライバ63が接続されてお
り、後述する三次元スライド手段7の一部でありZ軸方
向にスライドするZテーブル7Cの駆動用のモータ71
Cに対してサーボをかけるようになっている。
The output of the photodetector 60 is input to a signal processing system 6, which includes a phase meter 61, a computer 62, and a servo driver 63. The output of the photodetector 60 is connected to the input of a phase meter 61. On the other hand, this phase meter 6
The input of 1 is connected to the output of the above-described AOM driver 3A, and the output of the phase meter 61 is connected to a computer 62. Further, a servo driver 63 is connected to an output of the computer 62, and is a part of a three-dimensional sliding means 7 described later and is a driving motor 71 for driving a Z table 7C that slides in the Z-axis direction.
Servo is applied to C.

【0024】三次元スライド手段7には、Xテーブル7
Aと、Yテーブル7Bと、Zテーブル7Cとを備えてい
るとともに、これらのテーブルを独立別個に精密に位置
移動させるための駆動手段として、それぞれボールねじ
を備えたモータを設けている。このうち、Xテーブル7
Aは、コラムCに取付けたモータ71Aによって回転駆
動されるボールネジ72Aにより、コラムC間をX軸方
向に沿ってスライドするようになっている。また、Yテ
ーブル7Bは、モータ71Bによって回転駆動される図
示外のボールネジにより、Y軸方向に沿ってスライドす
るようになっている。さらに、Zテーブル7Cは、Xテ
ーブル7Aに取付けたモータ71Cによって回転駆動さ
れるボールネジ72Cにより、Xテーブル7A上でZ軸
方向に沿ってスライドするようになっている。
The three-dimensional slide means 7 includes an X table 7
A, a Y table 7B, and a Z table 7C are provided, and motors each having a ball screw are provided as drive means for individually and precisely moving the tables independently. Of these, X table 7
A is configured to slide between the columns C along the X-axis direction by a ball screw 72A that is rotationally driven by a motor 71A attached to the column C. The Y table 7B is slid along the Y-axis direction by a ball screw (not shown) that is rotated by a motor 71B. Further, the Z table 7C is slid along the Z-axis direction on the X table 7A by a ball screw 72C that is rotationally driven by a motor 71C attached to the X table 7A.

【0025】干渉計8は、ベース定盤Bと、被測定物1
と、測定光学ヘッド5との3体についての相対位置関係
や、被測定物1と測定光学ヘッド5と2体についての相
対位置関係を、それぞれ3次元座標系上で精密に測定す
るためのものである。そのため、この実施例の干渉計8
では、X干渉計8Aと、図示外のY干渉計と、Z干渉計
8Cとを備えており、いずれもレーザ測長器ヘッド81
から出射するレーザ光を利用して後述する基準平面ミラ
ーとの間の距離を精密に測定するようになっている。即
ち、これらの干渉計8A〜8Cでは、レーザ測長器ヘッ
ド81から出射された1本のレーザ光を、光ファイバ8
2を介して3つに分波し、この分波した各レーザ光をそ
れぞれの干渉計8A〜8Cに導光させて使用するように
なっている。なお、X干渉計8AとZ干渉計8Cとは、
ともに、Xテーブル7A上に設けたZテーブル7C上に
搭載されている一方、図示外のY干渉計は、Yテーブル
7B上に搭載されている。
The interferometer 8 includes a base plate B and the DUT 1
For accurately measuring the relative positional relationship between the three measuring objects and the measuring optical head 5 and the relative positional relationship between the DUT 1 and the measuring optical head 5 and the two bodies on a three-dimensional coordinate system, respectively. It is. Therefore, the interferometer 8 of this embodiment
Has an X interferometer 8A, a Y interferometer (not shown), and a Z interferometer 8C.
The distance from a reference plane mirror, which will be described later, is accurately measured by using the laser light emitted from the light source. That is, in these interferometers 8A to 8C, one laser beam emitted from the laser
The laser light is split into three light beams via the light source 2, and the separated laser light beams are guided to the respective interferometers 8A to 8C for use. Note that the X interferometer 8A and the Z interferometer 8C
Both are mounted on a Z table 7C provided on an X table 7A, while a Y interferometer (not shown) is mounted on a Y table 7B.

【0026】これらの干渉計のうち、X干渉計8Aは、
X軸方向に対して平行にレーザ光を出射するようになっ
ており、この出射するレーザ光の進行するコラムC上に
は、基準平面ミラー83Aが固設されている。一方、Y
干渉計8Bも、X干渉計8Aと同様に、図示外のコラム
に設けた基準平面ミラーに向けて、Y軸方向に平行なレ
ーザ光を出射するようになっている。同様に、Z干渉計
8Cは、Z軸方向に平行なレーザ光を出射するようにな
っており、この出射するレーザ光の進行するコラムC間
に固設した図示外の適宜の部材上には、基準平面ミラー
83Cが固設されている。
Among these interferometers, X interferometer 8A is
The laser beam is emitted in parallel with the X-axis direction, and a reference plane mirror 83A is fixed on the column C where the emitted laser beam travels. On the other hand, Y
Similarly to the X interferometer 8A, the interferometer 8B emits laser light parallel to the Y-axis direction toward a reference plane mirror provided on a column (not shown). Similarly, the Z interferometer 8C emits a laser beam parallel to the Z-axis direction, and a suitable member (not shown) fixed between columns C where the emitted laser beam travels is provided. , A reference plane mirror 83C is fixedly provided.

【0027】従って、測定光学ヘッド5については、ベ
ース定盤Bに対する(被測定物1に対しても同様)X軸
方向での相対位置関係がX干渉計8Aから、またZ軸方
向での相対位置関係がZ干渉計8Cから、計測できるよ
うになる。一方、被測定物1については、ベース定盤B
に対する(測定光学ヘッド5に対しても同様)Y軸方向
での相対位置関係がY干渉計8Aから計測できるように
なる。
Therefore, with respect to the measuring optical head 5, the relative positional relationship in the X-axis direction with respect to the base platen B (also with respect to the DUT 1) is relative to the X interferometer 8A and in the Z-axis direction. The positional relationship can be measured from the Z interferometer 8C. On the other hand, for the DUT 1, the base plate B
(Similarly for the measurement optical head 5) in the Y-axis direction can be measured from the Y interferometer 8A.

【0028】ところで、この三次元形状測定装置では、
基準平面ミラー83A,83Cを取付けたベース定盤B
において、Yテーブル7B上に設けた被測定物1とZテ
ーブル7C上に設けた測定光学ヘッド5とは、その位置
が自由に移動可能である。即ち、被測定物1はXY平面
上を、また測定光学ヘッド5はXZ平面上を自由に移動
可能である。従って、これらの移動関係にあるベース定
盤Bと被測定物1と測定光学ヘッド5との3体間につい
て、XYZ直交座標系での相対位置関係が、干渉計8と
基準平面ミラー83とを利用することにより高精度に測
定できるようになっている。
By the way, in this three-dimensional shape measuring apparatus,
Base surface plate B to which reference plane mirrors 83A and 83C are attached
In the above, the positions of the DUT 1 provided on the Y table 7B and the measuring optical head 5 provided on the Z table 7C can be freely moved. That is, the DUT 1 can move freely on the XY plane, and the measuring optical head 5 can move freely on the XZ plane. Therefore, the relative positional relationship in the XYZ orthogonal coordinate system between the base platen B, the DUT 1 and the measuring optical head 5 in the moving relationship is determined by the interferometer 8 and the reference plane mirror 83. By using it, it is possible to measure with high accuracy.

【0029】次に、被測定物1である非球面レンズの複
数の被測定面であるR1,R2を測定する測定光学ヘッ
ド5の作用原理について説明する。
Next, the operation principle of the measuring optical head 5 for measuring a plurality of measured surfaces R1 and R2 of the aspherical lens as the measured object 1 will be described.

【0030】さて、光源2から出射したレーザ光は、A
OM周波数シフタ3の作用で偏光方向が直交する2つの
僅かに周波数が異なる光に変換され、偏波面保存光ファ
イバ4へ入射する。そして、この偏波面保存光ファイバ
4へ入射したレーザ光は、その光ファイバ4内を伝播し
て測定光学ヘッド5へ導かれる。即ち、この光ファイバ
4内を進行したレーザ光は、出射端4Aから偏光方向を
維持した状態で2周波光を射出する。
Now, the laser beam emitted from the light source 2 is A
By the action of the OM frequency shifter 3, the light is converted into two lights having slightly different frequencies whose polarization directions are orthogonal to each other, and enters the polarization-maintaining optical fiber 4. The laser light incident on the polarization-maintaining optical fiber 4 propagates through the optical fiber 4 and is guided to the measuring optical head 5. That is, the laser light that has traveled in the optical fiber 4 emits two-frequency light from the emission end 4A while maintaining the polarization direction.

【0031】この測定光学ヘッド5において、光ファイ
バ4から射出されたレーザ光は、発散光であり、コリメ
ータレンズ51で平行光となって偏光ビームスプリッタ
52へ入射する。この偏光ビームスプリッタ52へ入射
した2周波光のうち、一方の光は、反射されて参照平面
54側へ、もう一方の光は、透過して被測定物1側へ進
行する。このうち、参照平面54側へ進行するレーザ光
は、四分の一波長板53Aで円偏光に変換され、参照平
面54で正反射されたのちに、再び四分の一波長板53
Aを透過するときに直線偏向に変換される。その後、偏
光ビームスプリッタ52に戻るが、四分の一波長板53
Aを透過の際に偏光方位が90度回転しているために、
今度はこの偏光ビームスプリッタ52を透過して光検出
器60の方へ向かうこととなる。
In the measuring optical head 5, the laser light emitted from the optical fiber 4 is divergent light, and becomes parallel light by the collimator lens 51 and enters the polarization beam splitter 52. One of the two-frequency light that has entered the polarization beam splitter 52 is reflected and travels to the reference plane 54 side, and the other light passes and travels to the DUT 1 side. Among them, the laser light traveling to the reference plane 54 side is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 53A, and after being specularly reflected by the reference plane 54, is again returned to the quarter-wave plate 53A.
When transmitted through A, it is converted to linear deflection. Thereafter, returning to the polarization beam splitter 52, the quarter-wave plate 53
Because the polarization direction is rotated 90 degrees when transmitting through A,
This time, the light passes through the polarization beam splitter 52 and travels toward the photodetector 60.

【0032】一方、被測定物1側へ進行するレーザ光
は、同様に、四分の一波長板53Bで円偏光に変換さ
れ、図3(A)に示すように、対物レンズ55で収斂光
となって被測定物1表面で焦点を結び、所謂キャッツア
イ反射される。そして、この被測定物1表面でキャッツ
アイ反射されたレーザ光は、対物レンズ55、四分の一
波長板53Bへと戻る。そして、この四分の一波長板5
3Bで円偏光から直線偏光に変換されたレーザ光は、偏
光ビームスプリッタ52に戻るが、四分の一波長板53
Bで偏光方向が90度回転しているために、今度はこの
偏光ビームスプリッタ52で反射して、光検出器60の
方へ向かうこととなる。なお、ここで、対物レンズ55
は、被測定物1の最大面傾斜角度よりも大きな開口角と
なるような開口数(NA)を有しており、また対物レン
ズ55に入射する光も、この開口いっぱいに入れておく
ようになっている。
On the other hand, the laser light traveling toward the DUT 1 is similarly converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 53B, and converged by the objective lens 55 as shown in FIG. As a result, a focal point is formed on the surface of the DUT 1 and the so-called cat's eye is reflected. Then, the laser light reflected by the cat's eye on the surface of the DUT 1 returns to the objective lens 55 and the quarter-wave plate 53B. And this quarter wave plate 5
The laser light converted from the circularly polarized light to the linearly polarized light in 3B returns to the polarizing beam splitter 52, but is output to the quarter-wave plate 53.
Since the polarization direction is rotated by 90 degrees in B, the light is reflected by the polarization beam splitter 52 and travels toward the photodetector 60 this time. Here, the objective lens 55
Has a numerical aperture (NA) such that the aperture angle is larger than the maximum surface inclination angle of the DUT 1, and light incident on the objective lens 55 is also filled in the full aperture. Has become.

【0033】このようにして、参照平面54及び被測定
物1(被測定面)でそれぞれ反射して光検出器60へ向
かうレーザ光は、偏光板56の作用で干渉され、集光レ
ンズ57を透過して光検出器60へ入射する。この光検
出器60へ入射した干渉光は、2つの周波数の差(F1
−F2)に相当する周波数を有するものであり、この光
検出器60からは所謂ビート信号が信号処理系6へ出力
される。
In this way, the laser beams reflected by the reference plane 54 and the DUT 1 (surface to be measured) and traveling toward the photodetector 60 are interfered by the action of the polarizing plate 56 and cause the condenser lens 57 to move. The light passes through and enters the photodetector 60. The interference light incident on the photodetector 60 has a difference between the two frequencies (F1
−F2), and the photodetector 60 outputs a so-called beat signal to the signal processing system 6.

【0034】この信号処理系6において、このビート信
号を入力する位相計61では、この測定されたビート信
号(以下、測定信号)と基準となるビート信号(以下、
参照ビート信号)との位相差を測定すれば、参照平面5
4側に向かった方の光と、被測定物1側に向かった光と
の光路長差の変化がわかる。
In the signal processing system 6, a phase meter 61 that inputs the beat signal has a measured beat signal (hereinafter referred to as a measurement signal) and a reference beat signal (hereinafter referred to as a reference signal).
If the phase difference with the reference beat signal is measured, the reference plane 5
It can be seen that the optical path length difference between the light directed to the side 4 and the light directed to the DUT 1 is changed.

【0035】従って、逆に、その位相(差)が一定にな
るように、Z軸方向に沿い測定光学ヘッド5を移動調整
するようにサーボをかけるとともに、被測定物1と測定
光学ヘッド5との相対位置をZ軸に直交するXY面内で
変化させながら、その移動量を別の直交座標系で読取れ
ば、被測定物1表面の三次元形状を原理的に測定するこ
とができる。なお、この実施例では、参照ビート信号
は、AOMドライバ3Aから図示外のミキサ回路を通し
て2つのドライブ周波数の差(F1−F2)が得られ
る。
Therefore, conversely, servo is applied so as to move and adjust the measuring optical head 5 along the Z-axis direction so that the phase (difference) is constant, and the object 1 and the measuring optical head 5 are connected to each other. Is read in another orthogonal coordinate system while changing the relative position in the XY plane orthogonal to the Z axis, the three-dimensional shape of the surface of the DUT 1 can be measured in principle. In this embodiment, a difference (F1-F2) between two drive frequencies is obtained from the AOM driver 3A through a mixer circuit (not shown) from the reference beat signal.

【0036】このように、被測定物1と測定光学ヘッド
5とは、三次元測定装置上の直交座標系内で任意に移動
可能であるとともに測定可能である。従って、測定光学
ヘッド5からの信号でZテーブル7C移動用のモータ7
1Cにサーボをかけながら、Xテーブル7A及びYテー
ブル7Bを予め定めたパターンに沿って移動して行くよ
うにして、予め定められた各(X,Y)位置でZ位置を
読取っていけば、原理通りに、被測定面の3次元形状を
測定することができる訳である。
As described above, the DUT 1 and the measuring optical head 5 can be arbitrarily moved and measured in the rectangular coordinate system on the three-dimensional measuring device. Therefore, the signal from the measuring optical head 5 is used to move the Z-table 7C motor 7
If the X table 7A and the Y table 7B are moved along a predetermined pattern while applying a servo to 1C, and the Z position is read at each predetermined (X, Y) position, This means that the three-dimensional shape of the surface to be measured can be measured according to the principle.

【0037】さらに、また、このような被測定面の測定
の前又は後に、ワークホルダWHに取付けられた基準球
9の空間位置を最低3個所測定することで、これらの
(3個)の基準球9で作られる平面を基準とした被測定
面R1、R2の空間位置を確定することができるように
なる。
Further, before or after the measurement of the surface to be measured, at least three spatial positions of the reference sphere 9 attached to the work holder WH are measured, so that these (three) reference spheres are measured. The spatial positions of the surfaces to be measured R1 and R2 based on the plane formed by the sphere 9 can be determined.

【0038】なお、ここで、この基準球9の位置の測定
については、次のように行う。
The position of the reference sphere 9 is measured as follows.

【0039】即ち、図3(B)に示すように、基準球
9の中心と対物レンズ55の焦点とが一致するようにア
ライメントを行うと、図2において、参照平面54で反
射した光とハーフミラー58で反射された光とは、互い
に干渉してCCDカメラ59上で干渉縞を形成し、「セ
ット誤差」に応じて縞パターンを発生する。ただし、こ
の干渉縞を見るためには、AOM周波数シフタ3におい
て、ビート(うなり)を発生させないように、ドライブ
周波数を調整する必要がある。
That is, as shown in FIG. 3B, when the alignment is performed so that the center of the reference sphere 9 and the focal point of the objective lens 55 coincide with each other, in FIG. The light reflected by the mirror 58 interferes with each other to form an interference fringe on the CCD camera 59, and generates a fringe pattern according to the "set error". However, in order to see the interference fringes, it is necessary to adjust the drive frequency in the AOM frequency shifter 3 so as not to generate a beat.

【0040】次に、この干渉縞パターンがワンカラー
となるようにアライメントすれば、その位置は対物レン
ズ55の焦点位置と基準球9の中心位置が一致している
ものであるから、その基準球9の中心位置を測定できた
ことに相当する。同様にして、この操作を他の基準球9
にも行い、3個所以上の基準球9の中心位置が分かれ
ば、これらの中心位置を通るただ一つの平面が一義的に
決定される訳である。その結果、この平面に対する被測
定面R1の相対位置も確定することができる。
Next, if the interference fringe pattern is aligned so as to be one-color, the position is such that the focal position of the objective lens 55 and the center position of the reference sphere 9 coincide with each other. This corresponds to the fact that the center position of No. 9 could be measured. Similarly, this operation is performed for another reference sphere 9.
If the center positions of three or more reference spheres 9 are known, only one plane passing through these center positions is uniquely determined. As a result, the relative position of the measured surface R1 with respect to this plane can be determined.

【0041】そして、被測定物1をワークホルダWH
ごと裏返しにセットする段取り替えを行い、今度は裏側
の被測定面R2を測定するとともに、先述した方法で、
同じ基準球9の位置を再度測定する。
Then, the workpiece 1 is moved to the work holder WH.
The setup is changed to set upside down, and this time, the measured surface R2 on the back side is measured, and by the method described above,
The position of the same reference sphere 9 is measured again.

【0042】そして、この測定により得られたデータ
に基づき、3個以上で決定される基準球9が規定する平
面とそれに対する被測定面R2の空間位置とを確定する
ことができる。ここで、この基準球9が規定する平面
は、被測定面R1、R2を測定したときでも変化しない
から、これらの測定結果から、被測定面R1、被測定面
R2の相対位置の測定結果が精密に確定できる。通常、
非球面レンズでは、単レンズで偏心が規定されるから、
この実施例により面形状と偏心が測定できたことになる
ものである。 なお、この干渉縞パターンをアライメントする替わり
に、例えば、公知の干渉縞解析手法で解析することで算
出されたチルト、デフォーカスの成分から、ミスアライ
メント量が演算されるので、このような演算を行うこと
ができる図示外の解析装置を付加すれば、自動測定も可
能となる。
Based on the data obtained by this measurement, it is possible to determine the plane defined by the reference sphere 9 determined by three or more and the spatial position of the measured surface R2 with respect to the plane. Here, since the plane defined by the reference sphere 9 does not change even when the surfaces to be measured R1 and R2 are measured, the measurement results of the relative positions of the surfaces to be measured R1 and R2 are obtained from these measurement results. Can be determined precisely. Normal,
In an aspheric lens, decentering is defined by a single lens,
This example shows that the surface shape and the eccentricity can be measured. Instead of aligning the interference fringe pattern, for example, the misalignment amount is calculated from the tilt and defocus components calculated by analyzing the interference fringe analysis method. If an analysis device (not shown) that can perform the measurement is added, automatic measurement is also possible.

【0043】次に、以下、この発明の第2実施例につい
て図4を参照しながら説明する。なお、この実施例にお
いて、第1実施例と同一部分には、同一符号を付して重
複説明を避ける。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will not be repeated.

【0044】この第2実施例の三次元形状測定装置で
は、第1実施例のものと、ほぼ同様の構成であるが、測
定光学ヘッド5の替わりに、基準球9測定用の非接触式
の第1プローブ5Aと、第2プローブ5Bとを独立別個
に備えている点が異なっている。
The three-dimensional shape measuring apparatus according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but uses a non-contact type measuring device for measuring the reference sphere 9 instead of the measuring optical head 5. The difference is that the first probe 5A and the second probe 5B are provided separately and independently.

【0045】第1プローブ5Aについては特に、段取り
替えを伴なう複数の被測定面の形状測定を行う場合にそ
の段取り替えの前後で生じる虞れのある被測定面間の
「セット誤差」を、短時間で、しかも高精度に測定する
ため、基準球9を測定するものであり、非接触式のもの
を使用している。即ち、この第1プローブ5Aは、基準
球9の位置を、光学的干渉計により正反射波面測定で行
うように構成されている。なお、この第1プローブ5A
では、この基準球9の測定の他に、次に説明する第2プ
ローブ5Bで測定対象としている被測定物1の被測定面
の形状も、必要に応じて測定するようにしてもよい。
In the first probe 5A, in particular, when measuring the shape of a plurality of surfaces to be measured accompanied by setup change, the "set error" between the measured surfaces which may occur before and after the setup change is reduced. In order to measure in a short time and with high accuracy, the reference sphere 9 is measured, and a non-contact type is used. That is, the first probe 5A is configured to measure the position of the reference sphere 9 by specular reflection wavefront measurement using an optical interferometer. The first probe 5A
Then, in addition to the measurement of the reference sphere 9, the shape of the measurement surface of the measurement object 1 to be measured by the second probe 5B described below may be measured as necessary.

【0046】一方、第2プローブ5Bは、被測定物1の
被測定面の形状を測定するためだけのものであって、被
測定面に直接接触しながら形状を測定する接触式のもの
が使用されている。この接触式の第2プローブ5Bで
は、特に、被測定面が光学鏡面でない場合や、反射率が
非常に低い面を測定するのに欠かせないものとなってお
り、測定しようとする測定対象物が、先の第1実施例の
ものに比べて適用範囲を大幅に拡大できるようになって
いる。
On the other hand, the second probe 5B is only for measuring the shape of the surface to be measured of the device under test 1, and is of a contact type which measures the shape while directly contacting the surface to be measured. Have been. The contact-type second probe 5B is indispensable especially when the surface to be measured is not an optical mirror surface or when measuring a surface having a very low reflectance. However, the application range can be greatly expanded as compared with the first embodiment.

【0047】従って、この実施例によれば、非接触式の
第1プローブ5Aとともに、接触式の第2プローブ5B
を併せ持っているから、被測定面の形状は非接触式の第
1プローブ5Aか接触式の第2プローブ5Bを、被測定
面の性状に応じて選択し、使い分けることができる。こ
れにより、先述したように、被測定面が光学鏡面でない
場合や、反射率が非常に低い面の場合であっても、被測
定面を測定することが可能となる。しかも、同時に、基
準球9の測定には、高速測定可能な非接触式の第1プロ
ーブ5Aを使用することで、効率のよい被測定物の測定
が可能となる。
Therefore, according to this embodiment, the contact-type second probe 5B is used together with the non-contact-type first probe 5A.
Therefore, the shape of the surface to be measured can be selected from the non-contact type first probe 5A and the contact type second probe 5B according to the properties of the surface to be measured. As a result, as described above, it is possible to measure the measured surface even when the measured surface is not an optical mirror surface or when the reflectance is extremely low. Moreover, at the same time, the non-contact type first probe 5A capable of high-speed measurement is used for the measurement of the reference sphere 9, so that the object to be measured can be measured efficiently.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、位置測定手段が、球面位置を非接触で測定するよ
うに構成しており、非接触での位置測定のために高速測
定が可能となっている。このため、この発明によれば、
段取り替えに伴なう「セット誤差」が発生するのを、こ
の球面位置の測定によって防止できるようになるばかり
か、2つ以上の被測定面を、短時間で、しかも、高精度
に測定することができるようになり、被測定物の複数の
被測定面に対する測定作業が高精度に行えるとともに、
測定作業効率の大幅アップが図れるようになる。
As described above, according to the present invention, the position measuring means is configured to measure the spherical position in a non-contact manner, and high-speed measurement is performed for the non-contact position measurement. It is possible. Therefore, according to the present invention,
The measurement of the spherical position not only prevents the occurrence of a "set error" due to the setup change, but also measures two or more surfaces to be measured in a short time and with high accuracy. It is possible to perform high-precision measurement work on multiple measurement surfaces of the measurement object,
The efficiency of measurement work can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1実施例に係る三次元形状測定装
置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a three-dimensional shape measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この第1実施例の測定光ヘッド及び信号処理系
を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a measuring optical head and a signal processing system of the first embodiment.

【図3】(A)は測定光ヘッドによる被測定物の測定時
の要部光路図、(B)は測定光ヘッドによる基準球の測
定時の要部光路図を示す。
3A is a main part optical path diagram when measuring an object to be measured by a measuring optical head, and FIG. 3B is a main part optical path diagram when measuring a reference sphere by the measuring optical head;

【図4】この発明の第1実施例に係る三次元形状測定装
置を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a three-dimensional shape measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】従来の三次元形状測定装置を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a conventional three-dimensional shape measuring apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被測定物(ワーク) 2 光源(レーザ) 3 AOM周波数シフタ 3A AOMドライバ 4 偏波面保存光ファイバ 5 測定光ヘッド(被測定面測定手段、位置測定手
段) 5A 第1プローブ(非接触式の被測定面測定手段) 5B 第2プローブ(接触式の位置測定手段) 51 コリメータレンズ 52 偏光ビームスプリッタ 53A 四分の一波長板 53B 四分の一波長板 54 参照平面 55 対物レンズ 56 偏光板 57 集光レンズ 59 CCDカメラ 6 信号処理系 60 光検出器 61 位相計 62 コンピュータ 63 サーボドライバ 7 三次元スライド手段 7A Xテーブル 71A モータ 72A ボールネジ 7B Yテーブル(ステージ) 71B モータ 7C Zテーブル 71C モータ 72C ボールネジ 8 干渉計 8A X干渉計 8C Z干渉計 83A 基準平面ミラー 83C 基準平面ミラー 9 基準球(球面) B ベース定盤 C コラム WH ワークホルダ(搭載部)
Reference Signs List 1 workpiece (workpiece) 2 light source (laser) 3 AOM frequency shifter 3A AOM driver 4 polarization plane preserving optical fiber 5 measuring optical head (measured surface measuring means, position measuring means) 5A first probe (non-contact type Measurement surface measuring means) 5B Second probe (contact type position measuring means) 51 Collimator lens 52 Polarizing beam splitter 53A Quarter wave plate 53B Quarter wave plate 54 Reference plane 55 Objective lens 56 Polarizing plate 57 Light condensing Lens 59 CCD camera 6 Signal processing system 60 Photodetector 61 Phase meter 62 Computer 63 Servo driver 7 Three-dimensional slide means 7A X table 71A Motor 72A Ball screw 7B Y table (stage) 71B Motor 7C Z table 71C Motor 72C Ball screw 8 Interferometer 8A X interferometer 8C Z interferometer 83A Reference plane mirror 83C Reference plane mirror 9 Reference sphere (spherical surface) B Base platen C Column WH Work holder (mounting part)

フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA04 AA17 AA20 AA53 BB05 BB07 CC00 CC21 CC22 DD06 DD19 FF49 FF52 FF55 FF61 GG04 HH10 HH13 JJ01 JJ03 JJ05 JJ09 JJ26 LL00 LL02 LL04 LL12 LL33 LL36 LL37 LL57 MM02 NN06 NN20 PP03 PP12 Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA04 AA17 AA20 AA53 BB05 BB07 CC00 CC21 CC22 DD06 DD19 FF49 FF52 FF55 FF61 GG04 HH10 HH13 JJ01 JJ03 JJ05 JJ09 JJ26 LL00 LL02 LL04 LL12 LL12 LL33 LL12

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも3つ以上の球面を有する搭載
部をセットするステージと、前記搭載部に搭載された被
測定物の複数の被測定面を測定する被測定面測定手段
と、この被測定面測定手段での測定の際に前記球面位置
を測定する位置測定手段とを備え、ステージ上の被測定
物のセット状態を変更し複数の被測定面の相対形状を測
定する三次元形状測定装置であって、 位置測定手段が、球面位置を非接触で測定するように構
成したことを特徴とする三次元形状測定装置。
1. A stage for setting a mounting portion having at least three or more spherical surfaces, a measurement surface measuring means for measuring a plurality of measurement surfaces of a measurement object mounted on the mounting portion, and the measurement target Position measuring means for measuring the spherical position at the time of measurement by a plane measuring means, a three-dimensional shape measuring apparatus for changing a set state of an object to be measured on a stage and measuring a relative shape of a plurality of measured surfaces A three-dimensional shape measuring apparatus, wherein the position measuring means is configured to measure a spherical position in a non-contact manner.
【請求項2】 位置測定手段と被測定面測定手段とを分
離独立して、若しくは双方を兼用して設けたことを特徴
とする請求項1に記載の三次元形状測定装置。
2. The three-dimensional shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the position measuring means and the measured surface measuring means are provided separately and independently or as both.
【請求項3】 位置測定手段が、球面位置を光学的干渉
計による正反射波面測定で行うように構成したことを特
徴とする請求項1または2に記載の三次元形状測定装
置。
3. The three-dimensional shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the position measuring means is configured to measure a spherical position by specular wavefront measurement using an optical interferometer.
【請求項4】 被測定面測定手段が、光学的手段により
表面非接触トレースで行うように構成したことを特徴と
する請求項3に記載の三次元形状測定装置。
4. The three-dimensional shape measuring apparatus according to claim 3, wherein the measured surface measuring means is configured to perform the surface non-contact tracing by optical means.
【請求項5】 被測定面測定手段が、前記光学的手段の
他に、機械的手段による表面接触トレースでも行うよう
に構成したことを特徴とする請求項1、2、4のいずれ
か1項に記載の三次元形状測定装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the measured surface measuring means is configured to perform a surface contact trace by mechanical means in addition to the optical means. 3. The three-dimensional shape measuring apparatus according to 1.
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