JP2007114023A - Dynamic displacement measurement display control method, dynamic displacement measurement display control program, and dynamic displacement measurement display controller - Google Patents

Dynamic displacement measurement display control method, dynamic displacement measurement display control program, and dynamic displacement measurement display controller Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein transition of dynamic deformation in a sample in a range far smaller than a moving displacement amount, such as deformations due to the acceleration of the sample cannot be displayed recognizably, because it is displayed in a range meeting the level of the moving displacement amount, in a conventional dynamic displacement measurement display control method, the problem wherein quantitative/qualitative dynamic analysis is difficult therein based on measurement display, and the problem wherein the risk of missing the important dynamic deformation of a small amplitude exists. <P>SOLUTION: The aforementioned problems are solved by this dynamic displacement measurement display control method of acquiring an actual displacement M (x, y, t) of a sample face, of acquiring a static displacement S (x, y) that is the deviation from the true plane of the facial shape of the sample in a motion stop time, of calculating an attitude displacement plane Z (x, y, t) that is a plane indicating the attitude of the sample under vibration, based on the M (x, y, t) and the S (x, y), of calculating dynamic deformation D (x, y, t) that is the value indicating the facial shape deformation accompanying the acceleration change of the sample, based on the M (x, y, t), the S (x, y) and the Z (x, y, t), and of summing up the Z (x, y, t), the S (x, y) and the D (x, y, t), multiplied respectively by an amplitude correction factor and displaying it. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する技術に関するものであり、特に、MEMS光スキャナなど高速動作中の対象の動的形状を計測し表示する技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for measuring the displacement of the surface of a moving sample and displaying the measured value, and more particularly to a technique for measuring and displaying a dynamic shape of a target such as a MEMS optical scanner during high-speed operation. It is.

運動する試料の面の変位を計測する技術としては、例えば動的干渉計測法が公用である。図8に従来のストロボ位相光学系による動的変位計測表示制御装置の構成例を示す。ストロボ位相光学系splはマイケルソン型の干渉光学系で、光源1からハーフミラー2で直角に屈折して試料3により反射して結像レンズ7に向かう光と、光源1から参照ミラー4で反射してハーフミラー2で屈折して結像レンズ7に向かう光との干渉を利用して、試料3の反射面の高さを求める。この方法を図9を用いて説明する。図9(a)においては、試料として振動するMEMS光スキャナのようなMEMSデバイスを対象とした例を示している。図9(a)においてストロボ光源1から出射した可干渉性の強い光を、ハーフミラー2によりMEMS試料3と参照ミラー4に照射する。このさい図9(b)のようにストロボ光源1をMEMSの振動動作周波数と同期させて発光させることで任意の時間位相における干渉縞画像が得られる。得られた干渉縞の光強度I(x,y)は(1)式のようになる。   As a technique for measuring the displacement of the surface of the moving sample, for example, a dynamic interference measurement method is publicly used. FIG. 8 shows a configuration example of a dynamic displacement measurement display control apparatus using a conventional strobe phase optical system. The strobe phase optical system spl is a Michelson-type interference optical system, which refracts at right angles from the light source 1 by the half mirror 2 and is reflected by the sample 3 to the imaging lens 7 and reflected from the light source 1 by the reference mirror 4 Then, the height of the reflection surface of the sample 3 is obtained using interference with the light that is refracted by the half mirror 2 and travels toward the imaging lens 7. This method will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows an example of a MEMS device such as a MEMS optical scanner that vibrates as a sample. In FIG. 9 (a), the coherent light emitted from the strobe light source 1 is irradiated to the MEMS sample 3 and the reference mirror 4 by the half mirror 2. At this time, as shown in FIG. 9B, the strobe light source 1 emits light in synchronization with the vibration operating frequency of the MEMS, whereby an interference fringe image at an arbitrary time phase is obtained. The light intensity I (x, y) of the obtained interference fringes is as shown in equation (1).

Figure 2007114023
Figure 2007114023

ここでa(x,y),b(x,y)は光学系の状態により決まる定数であり、φ(x,y)は干渉縞の位置(x,y)における位相である。位相φ(x,y)と対象の高さh(x,y)には(2)式に示す関係があるため、干渉縞の位相を求めることでサンプルの高さを知ることができる。   Here, a (x, y) and b (x, y) are constants determined by the state of the optical system, and φ (x, y) is the phase at the position (x, y) of the interference fringes. Since the phase φ (x, y) and the target height h (x, y) have the relationship shown in the equation (2), the height of the sample can be known by obtaining the phase of the interference fringes.

Figure 2007114023
Figure 2007114023

ここでλは光源波長である。(1)式の干渉縞の強度情報からa(x,y),b(x,y)の影響を排除して位相φ(x,y)を高精度に求める方法としては位相シフト法やフーリエ変換法、ヘテロダイン法などが知られている。図9(c)にこの動的干渉計測によりMEMS試料3の変位を計測した結果の従来の表示例を示す。図9(b)のストロボ発光(1) から求めたMEMS試料3の変位が図9(c)の位相(1)の表示例に、ストロボ発光(2) から求めたMEMSの変位が図9(c)の位相(2) の表示例になる。このように多数の少しずつ異なる時間位相から求めたMEMS試料3の変位を振動の1周期にわたって取得して、これを時系列的に連続表示することで試料3の動きを視覚的に把握することができる。   Here, λ is a light source wavelength. As a method of obtaining the phase φ (x, y) with high accuracy by eliminating the influence of a (x, y), b (x, y) from the interference fringe intensity information in Eq. (1), the phase shift method or Fourier Conversion methods, heterodyne methods, and the like are known. FIG. 9 (c) shows a conventional display example of the result of measuring the displacement of the MEMS sample 3 by this dynamic interference measurement. The displacement of the MEMS sample 3 obtained from the strobe emission (1) in FIG. 9 (b) is a display example of the phase (1) in FIG. 9 (c), and the displacement of the MEMS obtained from the strobe emission (2) is shown in FIG. This is a display example of phase (2) in c). In this way, the displacement of the MEMS sample 3 obtained from a number of slightly different time phases is acquired over one period of vibration, and this is continuously displayed in time series to visually grasp the movement of the sample 3. Can do.

図9(c)の従来の表示方法によると、MEMSの動作に伴うMEMSの姿勢の変化を見てとることができるが、MEMSの動的な変形に関しては一見するとほとんど判別できない。このような例ではMEMSの姿勢変化に伴う変位量がMEMSの動的な変形に比べて非常に大きいためである。   According to the conventional display method of FIG. 9C, the change in the attitude of the MEMS accompanying the operation of the MEMS can be seen, but the dynamic deformation of the MEMS can hardly be discerned at a glance. This is because in such an example, the amount of displacement accompanying the change in the attitude of the MEMS is much larger than the dynamic deformation of the MEMS.

動的計測で計測された試料3の時刻tにおける位置(x,y)の表面高さである実変位をM(x,y,t)と表記すると、実変位M(x,y,t)には、図10に示す3つの変位が寄与していると考えられる。すなわち、
(a)MEMS試料3の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)。これは水平面(x,y)面からのずれである。
When the actual displacement, which is the surface height of the position (x, y) at the time t of the sample 3 measured by dynamic measurement, is expressed as M (x, y, t), the actual displacement M (x, y, t) It is considered that the three displacements shown in FIG. That is,
(a) A posture displacement plane Z (x, y, t) that is a plane showing the posture of the MEMS sample 3 during vibration. This is a deviation from the horizontal plane (x, y) plane.

(b)運動停止時におけるMEMS試料3の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)。これは姿勢変位平面Z(x,y,t)からのずれであり、通常のMEMSデバイスの加工精度では姿勢変位平面Z(x,y,t)の振幅に比べ遥かに小さい。   (b) Static displacement S (x, y), which is a value indicating the deviation of the surface shape of the MEMS sample 3 from the true plane when the motion is stopped. This is a deviation from the posture displacement plane Z (x, y, t), and is much smaller than the amplitude of the posture displacement plane Z (x, y, t) in the processing accuracy of a normal MEMS device.

(c)MEMS試料3の加速度変化に伴う形状変形である動的変形D(x,y,t)。これは静的変位S(x,y)からのずれであり、通常のMEMSデバイスの剛性では静的変位S(x,y)振幅よりさらに小さいレベルのものである。   (c) Dynamic deformation D (x, y, t) which is a shape deformation accompanying the acceleration change of the MEMS sample 3. This is a deviation from the static displacement S (x, y), and the rigidity of a normal MEMS device is of a level smaller than the amplitude of the static displacement S (x, y).

動的干渉計測によって計測されたMEMS試料3の面の変位値である実変位M(x,y,t)は上記(a),(b),(c)が全て含まれたものである。しかし本例のように姿勢変位平面、静的変位、動的変形のそれぞれの変位のスケールが大きく違う場合、図9(c)のような従来の表示方法では、その計測表示から定量的・定性的な動的解析が困難であり、振幅は小さいが重要な動的変形を見逃すおそれがあるという問題があった。   The actual displacement M (x, y, t), which is the displacement value of the surface of the MEMS sample 3 measured by dynamic interference measurement, includes all of the above (a), (b), and (c). However, if the displacement scales of the posture displacement plane, static displacement, and dynamic deformation are greatly different as in this example, the conventional display method as shown in FIG. Dynamic analysis is difficult, and there is a problem that an important dynamic deformation may be missed although the amplitude is small.

計測値の範囲が広いデータの表示に関する先行技術としては下記特許文献1に開示される方法がある。これはあらかじめ定めた閾値の前後で計測値を示すカラー表示の色空間を変えることにより、小さな振幅の欠陥などを見易くする方法である。しかしながら、この方法では空間的に計測値の大小が分離できる場合は有効であるが、上記のMEMSの面の変位ように、同一の空間に姿勢変位平面Z(x,y,t)のような大きな変位と、静的変位S(x,y)や動的変形D(x,y,t)のような小さな変位が重畳しているような場合には適用できない。
特許第3620799号特許公報
As a prior art regarding display of data with a wide range of measurement values, there is a method disclosed in Patent Document 1 below. This is a method of making it easy to see defects with small amplitudes by changing the color space of the color display indicating the measured values before and after a predetermined threshold. However, this method is effective when the measured values can be separated spatially, but like the displacement of the MEMS surface described above, the posture displacement plane Z (x, y, t) is the same space. It cannot be applied when large displacements and small displacements such as static displacements S (x, y) and dynamic deformations D (x, y, t) are superimposed.
Japanese Patent No. 3620799

上記のように、従来の動的変位計測表示制御方法では、運動変位量の大きさに見合ったレンジで表示しているので、試料の加速度による変形のような、運動変位量に比してはるかに小さいレンジでの試料の動的変形の推移を認知可能に表示することができず、計測表示から定量的・定性的な動的解析が困難であり、振幅は小さいが重要な動的変形を見逃すおそれがある、という課題があった。   As described above, in the conventional dynamic displacement measurement display control method, the display is in a range that is commensurate with the magnitude of the movement displacement, so it is far more than the movement displacement, such as deformation due to acceleration of the sample. The dynamic deformation of the sample in a small range cannot be displayed in a recognizable manner, and quantitative and qualitative dynamic analysis is difficult from the measurement display. There was a problem of overlooking.

従来の動的変位計測表示制御方法では、試料の運動変位量に比してはるかに小さいレンジでの試料の動的変形の推移を認知可能に表示することができず、計測表示から定量的・定性的な動的解析が困難であり、振幅は小さいが重要な動的変形を見逃すおそれがある、という前記課題は、図1に示す如く、運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御方法であって、前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得するステップ(図1ではステップS110)と、運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得するステップ(図1ではステップS100)と、前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出するステップ(図1ではステップS120)と、 前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出するステップ(図1ではステップS130)と、前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出ステップ(図1ではステップS140)と、を有する動的変位計測表示制御方法、によって解決される。   With the conventional dynamic displacement measurement display control method, the transition of the dynamic deformation of the sample in a much smaller range than the amount of movement of the sample cannot be recognizable. The problem that qualitative dynamic analysis is difficult and that there is a risk that important dynamic deformation may be missed although the amplitude is small, as shown in FIG. 1, the displacement of the surface of the moving sample is measured, and the measurement is performed. A dynamic displacement measurement display control method for displaying a value, wherein the sample is a thin plate-like sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period. To obtain the actual displacement M (x, y, t) which is the displacement value of the surface of the thin sample during movement (step S110 in FIG. 1), and the surface shape of the thin sample when the movement is stopped Static displacement S (x, y), which is a value indicating deviation from the true plane From the obtained step (step S100 in FIG. 1), the obtained actual displacement M (x, y, t) and the obtained static displacement S (x, y), A step (step S120 in FIG. 1) of calculating a posture displacement plane Z (x, y, t) that is a plane indicating the posture, the acquired actual displacement M (x, y, t), and the acquired static The thin plate after correcting the deviation of the surface shape of the thin plate sample from the true plane from the static displacement S (x, y) and the calculated posture displacement plane Z (x, y, t) A step of calculating a dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating a surface shape deformation accompanying a change in acceleration of the sample, (step S130 in FIG. 1), and the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the obtained static displacement S (x, y) and the calculated dynamic deformation D (x, y, t), respectively, multiplied by an amplitude correction coefficient, and the display amount H Display amount calculation step for calculating (x, y, t) Step S140), and the dynamic displacement measurement display control method.

すなわち、図1の表示量算出ステップにおいて、外部から設定する振幅補正係数α,β,γを種々の値の組み合わせとすることで種々の意味ある動的変位をモニタに表示せしめることができる。例えば図3の表示例1のように、計測表示振幅補正係数α(x,y)、β(x,y)、γ(x,y)のうち2つをゼロとして3つの変位グラフを表示することで、各変位を定量的に把握することが可能である。また例えば図3の表示例2のように、大きな姿勢変位のスケールのみを縮小するようにα(x,y)を設定することで姿勢変位の状態と同時に動的変形や静的変位が表示でき、3つの変位の関係を定性的に把握するのに適している。   That is, in the display amount calculation step of FIG. 1, various meaningful dynamic displacements can be displayed on the monitor by combining the externally set amplitude correction coefficients α, β, γ with various values. For example, as shown in Display Example 1 in FIG. 3, three displacement graphs are displayed with two of the measurement display amplitude correction coefficients α (x, y), β (x, y), and γ (x, y) set to zero. Thus, it is possible to quantitatively grasp each displacement. For example, as shown in Display Example 2 in FIG. 3, by setting α (x, y) so as to reduce only the scale of large posture displacement, dynamic deformation and static displacement can be displayed simultaneously with the posture displacement state. It is suitable for qualitatively grasping the relationship between the three displacements.

また、前記課題は、図4に示すごとく、前記静的変位取得ステップ(図4ではステップS402)において、前記取得された複数時点の運動中の実変位M(x,y,t)を演算する(図4ではステップS402.5)ことにより前記静的変位S(x,y)を算出取得する動的変位計測表示制御方法によっても解決される。   Further, as shown in FIG. 4, the problem is that, in the static displacement acquisition step (step S402 in FIG. 4), the acquired actual displacement M (x, y, t) during movement at a plurality of points in time is calculated. (Step S402.5 in FIG. 4) can also be solved by the dynamic displacement measurement display control method that calculates and acquires the static displacement S (x, y).

すなわち、振幅周期の各位相における試料3に加わる加速度の値とこれに起因する動的変形の値とは比例関係にあると仮定し、また、ある位相での加速度はその逆位相での加速度と絶対値が等しく向きが反対であると仮定されるので、例えば図5に示すように、逆位相の関係にある一組の実変位M+と実変位M-との平均値は動的変形をキャンセルした静的変位S(x,y)を表すとしてよい。したがって、この方法を用いれば、試料3を停止させられない状況であっても実変位M(x,y,t)から静的変位S(x,y)が算出可能であり、また、試料3を静止状態において実変位M(x,y,t)を測定するステップが省略可能である、という利点がある。   That is, it is assumed that the value of the acceleration applied to the sample 3 in each phase of the amplitude cycle and the value of the dynamic deformation resulting therefrom are in a proportional relationship, and the acceleration in a certain phase is the acceleration in the opposite phase. Since it is assumed that the absolute values are equal and opposite in direction, for example, as shown in FIG. 5, the average value of a pair of actual displacement M + and actual displacement M− having an antiphase relationship cancels dynamic deformation. The static displacement S (x, y) may be expressed. Therefore, if this method is used, the static displacement S (x, y) can be calculated from the actual displacement M (x, y, t) even in a situation where the sample 3 cannot be stopped. There is an advantage that the step of measuring the actual displacement M (x, y, t) in a stationary state can be omitted.

また、前記課題は、図6に示すごとく、前記試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、前記姿勢変位平面算出ステップにおいて、前記複数の個別に振動する平面に対応する複数の領域境界を設定する領域境界設定データに基づいて対象視野を複数領域に分割し、これら分割された領域ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する(図6ではステップS620)動的変位計測表示制御方法によって解決される。   Further, as shown in FIG. 6, when the subject has a plurality of individually vibrating planes, a plurality of regions corresponding to the plurality of individually vibrating planes in the posture displacement plane calculating step are provided. The target visual field is divided into a plurality of regions based on the region boundary setting data for setting the boundary, and the posture displacement plane Z (x, y, t) for each of the divided regions is calculated (step S620 in FIG. 6). This is solved by the displacement measurement display control method.

すなわち、試料3内に複数の個別に振動する平面を持つ場合でも、その各領域境界設定データが設計図面などから入手可能であれば、これに基づいてそれぞれの平面領域ごとに姿勢変位平面Z(x,y,t)、静的変位S(x,y)、動的変形D(x,y,t)を計測することが可能となる。これによって、試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合であっても、個別の平面の動きや複数平面の動きの関係の全体を把握できる、という利点がある。   That is, even when there are a plurality of individually oscillating planes in the sample 3, if the area boundary setting data can be obtained from a design drawing or the like, the posture displacement plane Z ( x, y, t), static displacement S (x, y), and dynamic deformation D (x, y, t) can be measured. Thus, even when the sample has a plurality of individually vibrating planes, there is an advantage that the entire movement of the individual planes and the relation between the movements of the plurality of planes can be grasped.

また、前記課題は、図6に示すごとく、前記試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、取得された複数位置および複数時点の運動中の実変位M(x,y,t)の局所的傾斜または時間的傾斜変化率を算出し、前記局所的傾斜または時間的傾斜変化率の空間的連続性から前記領域境界設定データを算出する(図6ではステップS622)動的変位計測表示制御方法によって解決される。   Further, as shown in FIG. 6, the problem is that when the sample has a plurality of individually oscillating planes, the actual displacement M (x, y, t) obtained during the movement at the plurality of positions and at the plurality of time points obtained. The local boundary or temporal slope change rate is calculated, and the region boundary setting data is calculated from the spatial continuity of the local slope or temporal slope change rate (step S622 in FIG. 6). It is solved by the control method.

すなわち、試料3内に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、その各領域境界設定データが設計図面などから入手可能でなくとも、実変位M(x,y,t)の分布状況から所望の領域境界設定データを算出でき、これに基づいてそれぞれの平面領域ごとに姿勢変位平面Z(x,y,t)、静的変位S(x,y)、動的変形D(x,y,t)を計測することが可能となる、という利点がある。   In other words, when there are multiple individually vibrating planes in the sample 3, each region boundary setting data is not obtained from the design drawing etc., but it is desired from the distribution status of the actual displacement M (x, y, t). Area boundary setting data can be calculated, and based on this, the posture displacement plane Z (x, y, t), static displacement S (x, y), dynamic deformation D (x, y, There is an advantage that t) can be measured.

また、前記課題は、図6に示すごとく、前記試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、前記表示量算出ステップにおいて、前記分割されたそれぞれの領域ごとに、前記算出された領域ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された領域ごとの静的変位S(x,y)と前記算出された領域ごとの動的変形D(x,y,t)のそれぞれに領域ごとの振幅補正係数を乗算したものを加算した領域ごとの表示量H(x,y,t)を算出する(図6ではステップS640)動的変位計測表示制御方法によって解決される。   Further, as shown in FIG. 6, the problem is that, when the sample has a plurality of individually oscillating planes, in the display amount calculation step, the calculated area is calculated for each of the divided areas. Of each of the obtained displacement displacement planes Z (x, y, t), the static displacement S (x, y) for each acquired region, and the dynamic deformation D (x, y, t) for each calculated region The display amount H (x, y, t) for each region obtained by adding the product obtained by multiplying each region by the amplitude correction coefficient is calculated (step S640 in FIG. 6), which is solved by the dynamic displacement measurement display control method.

すなわち、試料3内に複数の個別に振動する平面を持つ場合でも、それぞれの平面領域ごとに表示量H(x,y,t)を取得してこれを表示することができ、視覚的に個別の平面の動きや複数平面の動きの関係の全体を把握できる、という利点がある。   That is, even when there are multiple individually vibrating planes in the sample 3, the display amount H (x, y, t) can be acquired and displayed for each plane area, and visually displayed individually. There is an advantage that it is possible to grasp the whole of the relationship between the movement of the plane and the movement of the plurality of planes.

本発明の動的変位計測表示制御方法は、変位量や性質が異なる姿勢変位平面、静的変位S、動的変形Dという3つの変位を同時に計測装置使用者に提示することにより、使用者は視覚的に簡便にこれら3つの変位の定性的、定量的な関係を把握することが可能となる、という効果がある。また変位量の振幅が大きな姿勢変位平面の変位と重ねて、小さな変位幅の静的変位Sや動的変形Dを強調して動画表示できるため小さな変位を見逃す危険性を少なくする、という効果がある。   The dynamic displacement measurement display control method according to the present invention presents the measurement apparatus user with three displacements, that is, a posture displacement plane, a static displacement S, and a dynamic deformation D having different displacement amounts and properties. There is an effect that a qualitative and quantitative relationship between these three displacements can be grasped visually and simply. In addition, the effect of reducing the risk of missing a small displacement can be displayed by superimposing the static displacement S and dynamic deformation D with a small displacement width superimposed on the displacement of the posture displacement plane with a large amplitude of displacement. is there.

本発明の動的変位計測表示制御方法の実施例を図1〜図10により説明する。なお、本発明におけるコンピュータ処理は、当該コンピュータの主記憶装置上に展開されたコンピュータプログラムにより実行されるが、このコンピュータプログラムの提供形態は、当該コンピュータに接続された補助記憶装置をはじめ、CD−ROM等の可搬型記憶装置やネットワーク接続された他のコンピュータの主記憶装置及び補助記憶装置等の各記録媒体に格納されて提供されるもので、このコンピュータプログラムの実行に際しては、当該コンピュータの主記憶装置上にローディングされ実行されるものである。   An embodiment of the dynamic displacement measurement display control method of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the computer processing in the present invention is executed by a computer program developed on the main storage device of the computer. The computer program is provided in a CD- format including an auxiliary storage device connected to the computer. Provided by being stored in a recording medium such as a portable storage device such as a ROM or a main storage device or an auxiliary storage device of another computer connected to a network. It is loaded and executed on a storage device.

図1に本発明の第1実施例の動的変位計測表示制御方法の動作フロー図を示す。本実施例は図2に示す動的変位計測表示制御装置において動作する。図2のストロボ位相光学系splは先に従来技術で示した図8のストロボ位相光学系splと同一である。また、パソコンpcおよびモニタmもハードウェアとしては図2と図8で変わるところはないので、以下の説明では図8の部品名称をも流用するものとする。図2の本実施例では、パソコンpc内のソフトウェアによって、実変位取得手段21、静的変位取得手段22、姿勢変位平面算出手段23、動的変形算出手段24、表示量算出手段25、表示変換部261が形成されている。   FIG. 1 shows an operation flowchart of the dynamic displacement measurement display control method of the first embodiment of the present invention. The present embodiment operates in the dynamic displacement measurement display control apparatus shown in FIG. The strobe phase optical system spl shown in FIG. 2 is the same as the strobe phase optical system spl shown in FIG. Further, since the personal computer pc and the monitor m have the same hardware as in FIG. 2 and FIG. 8, the part names in FIG. 8 are also used in the following description. In the present embodiment of FIG. 2, actual displacement acquisition means 21, static displacement acquisition means 22, posture displacement plane calculation means 23, dynamic deformation calculation means 24, display amount calculation means 25, display conversion are performed by software in the personal computer pc. A portion 261 is formed.

本実施例の動的干渉計測の具体例を以下に示す。試料3の振動を例えば100kHzとすると、その周期10マイクロ秒を24点の位相(k=0,1,...,23)に分解し、各位相ごとに0.1マイクロ秒幅のストロボ発光(k)を30ミリ秒間繰り返す。すなわち、各位相(k)において3000ストロボによる干渉縞を集積して、図2の信号処理回路9はストロボ発光(k)による縞位相Φ(x,y)を出力する。この位相(k)における縞位相Φk(x,y)をもとにパソコンpc中の実変位取得手段1は当該位相(k)の実変位Mk(x,y,t)を取得する。なお、x,yは本ストロボ位相光学系splでは各30ミクロンの分解能で位相(k)の実変位Mk(x,y,t)を取得する。 A specific example of the dynamic interference measurement of this embodiment is shown below. If the vibration of sample 3 is 100 kHz, for example, the period of 10 microseconds is decomposed into 24 phases (k = 0, 1, ..., 23), and strobe light emission with a width of 0.1 microseconds (k ) For 30 milliseconds. That is, interference fringes due to 3000 strobes are accumulated in each phase (k), and the signal processing circuit 9 in FIG. 2 outputs a fringe phase Φ (x, y) due to strobe light emission (k). Based on the fringe phase Φ k (x, y) at this phase (k), the actual displacement acquisition means 1 in the personal computer pc acquires the actual displacement M k (x, y, t) of the phase (k). In this strobe phase optical system spl, x and y are obtained as the actual displacement M k (x, y, t) of the phase (k) with a resolution of 30 microns.

図1の実施例ではステップS100の静的変位取得ステップから始まる。すなわち、ステップS101で試料3の振動運動を停止させ、静止状態の試料の干渉縞位相Φk(x,y)を信号処理回路9から取得する。パソコンpc内の実変位取得手段21はこの縞位相Φk(x,y)から実変位Mk(x,y,t)を取得する。すなわち、ステップS102で静止状態の実変位Mから試料の静的変位(初期形状)Sを取得することができた。 In the embodiment of FIG. 1, the process starts from the static displacement acquisition step of step S100. That is, the vibration motion of the sample 3 is stopped in step S101, and the interference fringe phase Φ k (x, y) of the stationary sample is acquired from the signal processing circuit 9. The actual displacement acquisition means 21 in the personal computer pc acquires the actual displacement M k (x, y, t) from the fringe phase Φ k (x, y). That is, in step S102, the static displacement (initial shape) S of the sample could be acquired from the actual displacement M in the stationary state.

次のステップS110の実変位取得ステップでは、まずステップS111で試料の振動運動を開始する。次にステップS112で信号処理回路9は動作状態(位相k)の試料の干渉縞位相Φk(x,y) を取得する。実変位取得手段21はステップS113で、縞位相Φk(x,y)から動作状態(位相k)の実変位Mk(x,y,t)を算出する。以上はk=0,1,…23のすべてにおいて繰り返される。 In the actual displacement acquisition step of the next step S110, first, the vibration motion of the sample is started in step S111. In step S112, the signal processing circuit 9 acquires the interference fringe phase Φ k (x, y) of the sample in the operating state (phase k). In step S113, the actual displacement acquisition means 21 calculates the actual displacement M k (x, y, t) of the operating state (phase k) from the fringe phase Φ k (x, y). The above is repeated for all k = 0, 1,...

次のステップS120の姿勢変位平面算出ステップでは、ステップS121で姿勢変位平面算出手段23は先に得られた実変位M(x,y,t)および静的変位S(x,y)の差であるM’=M-Sを算出する。この値は試料3の振動運動領域(ミラー部分の領域)では振動運動による姿勢変位をあらわし、その周囲の静止枠の領域ではほとんどゼロで変化しないはずである。ステップS122では試料3の設計データから試料中の振動運動領域境界(ミラー部分の領域境界)を取得し、ステップS123で姿勢変位平面算出手段23は前記領域内のM’の最小2乗平面を求め、これを姿勢変位平面Zとする。   In the posture displacement plane calculation step of the next step S120, the posture displacement plane calculation means 23 in step S121 is the difference between the actual displacement M (x, y, t) and the static displacement S (x, y) obtained previously. A certain M ′ = MS is calculated. This value represents the posture displacement due to the vibration motion in the vibration motion region (mirror region) of the sample 3, and should be almost zero in the surrounding stationary frame region. In step S122, the vibration motion region boundary (region boundary of the mirror part) in the sample is acquired from the design data of sample 3, and in step S123, the posture displacement plane calculating means 23 obtains the least square plane of M ′ in the region. This is the posture displacement plane Z.

次のステップS130の動的変形算出ステップでは、動的変形算出手段24は先に得られた実変位M(x,y,t)、静的変位S(x,y)、および姿勢変位平面Z(x,y,t)を用いて、ステップS131で動的変形D=M’-Z=M-S-Zを算出する。すなわち、動的変形D(x,y,t)は実変位M(x,y,t)から静的変位S(x,y)と姿勢変位平面Z(x,y,t)の寄与を差し引いたものである。   In the dynamic deformation calculation step of the next step S130, the dynamic deformation calculation means 24 performs the actual displacement M (x, y, t), static displacement S (x, y), and posture displacement plane Z obtained previously. Using (x, y, t), the dynamic deformation D = M′−Z = MSZ is calculated in step S131. That is, the dynamic deformation D (x, y, t) subtracts the contribution of the static displacement S (x, y) and the attitude displacement plane Z (x, y, t) from the actual displacement M (x, y, t). It is a thing.

次のステップS140の表示量算出ステップでは、表示量算出手段25はステップS141で外部より振幅補正係数α,β,γを取得する。これは例えばパソコンpcの画面で操作者と対話的に振幅補正係数α,β,γの設定変更ができるようにする。なお、α,β,γの設定方法としては、Z,S,Dの振幅最大値をもとに表示量算出手段25が自動的にα,β,γの値を算出してデフォルトとして設定するようにしてもよい。次にステップS142で表示量算出手段25は表示量H=α*Z+β*S+γ*Dを算出する。   In the next display amount calculation step of step S140, the display amount calculation means 25 acquires the amplitude correction coefficients α, β, γ from the outside in step S141. For example, the setting of the amplitude correction coefficients α, β, γ can be changed interactively with the operator on the screen of the personal computer pc. As a setting method for α, β, and γ, the display amount calculation means 25 automatically calculates α, β, and γ values based on the maximum amplitude values of Z, S, and D, and sets them as defaults. You may do it. Next, in step S142, the display amount calculation means 25 calculates the display amount H = α * Z + β * S + γ * D.

次のステップS150の表示ステップでは表示手段26の表示変換部261はステップS151で表示量算出手段25から渡された表示量H(x,y,t)を定められた画像に変換して、モニタmのディスプレイに表示する。   In the next display step of step S150, the display conversion unit 261 of the display means 26 converts the display amount H (x, y, t) passed from the display amount calculation means 25 in step S151 into a predetermined image, and monitors it. m is displayed on the display.

図3には本実施例の表示ステップにおいて表示される動画の例を示した。図3の表示例1では、振幅補正係数α,β,γの2つをゼロとして表示する。これによって、姿勢変位平面Z(x,y,t)単独の動きや静的変位S(x,y)の形状、動的変形D(x,y,t)の動きをそれぞれ独立に確認することができる。この場合、それぞれの変位レンジにふさわしい高さ表示スケールに切り替えて表示する。   FIG. 3 shows an example of a moving image displayed in the display step of this embodiment. In the display example 1 of FIG. 3, the amplitude correction coefficients α, β, and γ are displayed as zero. In this way, the movement of the posture displacement plane Z (x, y, t) alone, the shape of the static displacement S (x, y), and the movement of the dynamic deformation D (x, y, t) must be confirmed independently. Can do. In this case, the display is switched to a height display scale suitable for each displacement range.

図3の表示例2では振幅補正係数をα=1/100、β=0、γ=1とすることにより、姿勢変位平面Z(x,y,t)の動きに対して動的変形D(x,y,t)を100倍強調して、あわせて表示する例である。これによって動的変形D(x,y,t)が姿勢変位平面Z(x,y,t)の動きに対してどのような関係にあるか、ということを明瞭に見て取ることができる。   In the display example 2 in FIG. 3, by setting the amplitude correction coefficients to α = 1/100, β = 0, and γ = 1, the dynamic deformation D () with respect to the movement of the posture displacement plane Z (x, y, t). In this example, x, y, t) are highlighted 100 times and displayed together. As a result, it is possible to clearly see how the dynamic deformation D (x, y, t) is related to the movement of the posture displacement plane Z (x, y, t).

図4は本発明の第2実施例の動的変位計測表示制御方法の動作フローである。この実施例も実施例1と同じく、試料3の振動を例えば100kHzとすると、その周期10マイクロ秒を24点の位相(k=0,1,...,23)に分解し、各位相ごとに0.1マイクロ秒幅のストロボ発光(k)を30ミリ秒間繰り返すものとする。この実施例も、図2の実施例1と同じハードウェア構成における動作であるが、実変位取得手段21と静的変位取得手段22の動作内容が実施例1と異なっている。すなわち、本実施例では、ステップS400の実変位取得ステップの中でステップS402の静的変位取得ステップが実現されている。具体的には、実変位取得手段21がステップS401で試料の振動運動を開始するが、これに続いて試料3の運動を停止させることなくステップS402の静的変位取得ステップが以下のように行われる。   FIG. 4 is an operation flow of the dynamic displacement measurement display control method of the second embodiment of the present invention. In this embodiment, as in the first embodiment, assuming that the vibration of the sample 3 is 100 kHz, for example, the period of 10 microseconds is decomposed into 24 phases (k = 0, 1,..., 23). In addition, 0.1 microsecond-wide strobe light emission (k) is repeated for 30 milliseconds. This embodiment also has the same hardware configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 2, but the operation contents of the actual displacement acquisition means 21 and the static displacement acquisition means 22 are different from those of the first embodiment. That is, in the present embodiment, the static displacement acquisition step of Step S402 is realized in the actual displacement acquisition step of Step S400. Specifically, the actual displacement acquisition means 21 starts the vibration motion of the sample in step S401. Subsequently, the static displacement acquisition step of step S402 is performed as follows without stopping the motion of the sample 3. Is called.

まず、ステップS402.1では信号処理回路 9は第一動作状態(例えば振動の位相k=5)における干渉縞Φ5(x,y)を取得する。次にステップS402.2で実変位取得手段21は第一動作状態(k=5)の変位量M+を算出する。次にステップS402.3で実変位取得手段21は第一動作状態と逆位相状態(この例では振動の位相k=17)である第二動作状態(振動の位相k=17)の干渉縞Φ17(x,y)を取得する。次にステップS402.4で実変位取得手段21は第二動作状態(k=17)の変位量M-を算出する。そしてステップS402.5で静的変位取得手段22は S=(M+ + M-)/2を算出して、これを試料の静的変位(初期形状)であるとする。その理由を図5を援用して以下に説明する。 First, in step S402.1, the signal processing circuit 9 acquires the interference fringes Φ 5 (x, y) in the first operation state (for example, the vibration phase k = 5). Next, in step S402.2, the actual displacement acquisition means 21 calculates a displacement amount M + in the first operation state (k = 5). Next, in step S402.3, the actual displacement acquisition means 21 has an interference fringe Φ in the second operation state (vibration phase k = 17) which is in a phase opposite to the first operation state (in this example, the vibration phase k = 17). 17 Get (x, y). Next, in step S402.4, the actual displacement acquisition means 21 calculates the displacement amount M− in the second operation state (k = 17). In step S402.5, the static displacement acquisition means 22 calculates S = (M ++ M −) / 2, which is assumed to be the static displacement (initial shape) of the sample. The reason will be described below with reference to FIG.

一般に振幅周期のある位相(図5の(a))で試料3に加わる加速度はその逆位相(図5の(b))での加速度と絶対値が等しく向きが反対であると仮定し、また、加速度の値とこれに起因する動的変形の値とは比例関係にあると仮定されるので、上記のように、逆位相の関係にある一組の実変位M+と実変位M-との平均値は動的変形をキャンセルした静的変位S(x,y)を表すとしてよい。この仮定のもとに、ステップS402.5で静的変位取得手段22は S=(M+ + M-)/2から試料の静的変位(初期形状)Sを算出する。この方法を用いれば、試料3を停止させられない状況であっても実変位M(x,y,t)から静的変位S(x,y)が算出可能であり、また、試料3を静止状態において実変位M(x,y,t)を測定するステップが省略可能である、という利点がある。   In general, it is assumed that the acceleration applied to the sample 3 in the phase with the amplitude period (FIG. 5A) is the same in absolute value as the acceleration in the opposite phase (FIG. 5B) and opposite in direction. Since the acceleration value and the value of the dynamic deformation resulting from this are assumed to be in a proportional relationship, as described above, a pair of actual displacement M + and actual displacement M- The average value may represent a static displacement S (x, y) that cancels the dynamic deformation. Under this assumption, the static displacement acquisition means 22 calculates the static displacement (initial shape) S of the sample from S = (M ++ M −) / 2 in step S402.5. If this method is used, the static displacement S (x, y) can be calculated from the actual displacement M (x, y, t) even when the sample 3 cannot be stopped. There is an advantage that the step of measuring the actual displacement M (x, y, t) in the state can be omitted.

上記静的変位取得ステップののちに、実変位取得手段21はステップS403でk=0,1,…23のすべてにおいて動作状態(位相k)の試料の干渉縞Φk(x,y)を取得し、ステップS404でこれに対応する動作状態(位相k)の実変位Mk(x,y,t)を算出する。以上で実変位取得ステップが終了する。 After the static displacement acquisition step, the actual displacement acquisition means 21 acquires the interference fringes Φ k (x, y) of the sample in the operating state (phase k) at all k = 0, 1,... 23 in step S403. In step S404, the actual displacement M k (x, y, t) of the corresponding operation state (phase k) is calculated. Thus, the actual displacement acquisition step is completed.

このステップ以降の図4の姿勢変位平面算出ステップ(ステップS420)、動的変形算出ステップ(ステップS430)、表示量算出ステップ(ステップS440)、表示ステップ(ステップS450)の各ステップは、先に第1実施例で説明した図1の姿勢変位平面算出ステップ(ステップS120)、動的変形算出ステップ(ステップS130)、表示量算出ステップ(ステップS140)、表示ステップ(ステップS150)の各ステップと同一であるので、説明を省略する。   After this step, the posture displacement plane calculation step (step S420), dynamic deformation calculation step (step S430), display amount calculation step (step S440), and display step (step S450) in FIG. The same steps as the posture displacement plane calculation step (step S120), dynamic deformation calculation step (step S130), display amount calculation step (step S140), and display step (step S150) in FIG. Since there is, description is abbreviate | omitted.

図6は本発明の第3実施例の動的変位計測表示制御方法の動作フローである。本実施例は試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に適用される。本実施例ではステップS600の静的変位取得ステップとステップS610の実変位取得ステップは、先に実施例1で説明したステップS100の静的変位取得ステップとステップS110の実変位取得ステップと同一であるので、説明を省略する。   FIG. 6 is an operation flow of the dynamic displacement measurement display control method of the third embodiment of the present invention. This embodiment is applied when a sample has a plurality of individually vibrating planes. In this embodiment, the static displacement acquisition step in step S600 and the actual displacement acquisition step in step S610 are the same as the static displacement acquisition step in step S100 and the actual displacement acquisition step in step S110 described in the first embodiment. Therefore, explanation is omitted.

試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合には、姿勢変位平面算出ステップで個別に振動する平面ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する必要がある。すなわち、個別に振動する平面ごとにその領域境界を確定し、その領域内で最小2乗平面を求める。個別に振動する平面ごとの領域境界は試料設計データから取得できる場合が多いが、本実施例では実変位M(x,y,t)と静的変位S(x,y)のデータ分布を分析することで試料内の個別に振動する平面の領域境界設定データを求めている。これを図7によって説明する。   When the sample has a plurality of individually vibrating planes, it is necessary to calculate the posture displacement plane Z (x, y, t) for each plane that vibrates individually in the posture displacement plane calculation step. That is, the region boundary is determined for each plane that vibrates individually, and the least square plane is obtained within the region. In many cases, the boundary of each plane that vibrates individually can be obtained from the sample design data, but in this example, the data distribution of the actual displacement M (x, y, t) and static displacement S (x, y) is analyzed. By doing this, the region boundary setting data of the plane that individually vibrates in the sample is obtained. This will be described with reference to FIG.

図7(a)は試料3の実変位M(x,y,t)取得全領域を領域1としている。この中に領域2と領域3で示される二つの個別に振動する平面がある場合を例示する。これは図6ではステップS620として個別に振動する平面ごとの姿勢変位平面算出ステップに対応する。まず、ステップS621で姿勢変位平面算出手段23は試料全領域(図7(a)で領域1とした部分)について変位差M’=実変位M(x,y,t)−静的変位S(x,y)を算出する。次にステップS622で姿勢変位平面算出手段23はM’の局所的な傾き量,傾き変化率、空間連続性から試料の独立した運動部分毎の領域分けを行う。例えば、M’の局所的な傾き量による場合を説明すると、図7(b)のようにx方向の位置に対する変位差M’の高さが実線の場合、局所的な傾き量は図7(c)の実線で示す頻度となり、図7(b)の変位差M’の高さが破線の場合は、局所的な傾き量は図7(c)の破線で示す頻度となる。このような傾き頻度のピークを与えるxを領域境界設定x座標とする。すべてのyごとにこのようにして領域境界設定x座標を求めてゆくと、図7(a)の領域2、領域3の領域境界が設定できる。ステップS623ではこのような領域ごとに、その領域内のM’の最小2乗平面を求め、これを姿勢変位平面Zとする。かくして振動する平面ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)が得られる。   In FIG. 7A, the entire region where the actual displacement M (x, y, t) of the sample 3 is acquired is defined as region 1. A case where there are two individually oscillating planes indicated by region 2 and region 3 is illustrated. This corresponds to the posture displacement plane calculation step for each plane that vibrates individually as step S620 in FIG. First, in step S621, the posture displacement plane calculating means 23 calculates the displacement difference M ′ = actual displacement M (x, y, t) −static displacement S (the entire region of the sample (the portion designated as region 1 in FIG. 7A)). x, y) is calculated. Next, in step S622, the posture displacement plane calculating means 23 performs region division for each independent moving part of the sample from the local inclination amount, inclination change rate, and spatial continuity of M ′. For example, the case of using the local inclination amount of M ′ will be described. When the height of the displacement difference M ′ with respect to the position in the x direction is a solid line as shown in FIG. 7B, the local inclination amount is as shown in FIG. When the height of the displacement difference M ′ in FIG. 7B is a broken line, the local inclination amount is the frequency indicated by the broken line in FIG. 7C. X giving such a peak of the inclination frequency is set as a region boundary setting x coordinate. If the region boundary setting x coordinate is obtained in this way for every y, the region boundaries of regions 2 and 3 in FIG. 7A can be set. In step S623, the least square plane of M ′ in the area is obtained for each such area, and this is set as the attitude displacement plane Z. Thus, a posture displacement plane Z (x, y, t) is obtained for each plane that vibrates.

ステップS630は個別に振動する平面ごとの動的変形算出ステップであるが、これは動的変形算出手段24がステップS631で個別に振動する平面ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)を用いて動的変形D=M’-Z=M-S-Zを算出することで得られる。   Step S630 is a dynamic deformation calculation step for each plane that vibrates individually. This is because the dynamic displacement calculation means 24 calculates the posture displacement plane Z (x, y, t) for each plane that vibrates individually in step S631. And obtained by calculating the dynamic deformation D = M′−Z = MSZ.

ステップS640は個別に振動する平面ごとの表示量算出ステップであり、表示量算出手段25はステップS641で個別に振動する平面ごとに振幅補正係数α,β,γを取得する。これは例えばパソコンpcの画面で操作者と対話的に、個別に振動する平面ごとに振幅補正係数α,β,γの設定変更ができるようにする。なお、α,β,γの設定方法としては、Z,S,Dの振幅最大値をもとに表示量算出手段25が自動的にα,β,γの値を算出してデフォルトとして設定するようにしてもよい。そしてステップS642で表示量算出手段25は個別に振動する平面ごとに表示量H=α*Z+β*S+γ*Dを算出する。   Step S640 is a display amount calculation step for each plane that vibrates individually, and the display amount calculation means 25 acquires amplitude correction coefficients α, β, and γ for each plane that vibrates individually in step S641. For example, the amplitude correction coefficients α, β, and γ can be changed for each plane that individually vibrates interactively with the operator on the screen of the personal computer pc. As a setting method for α, β, and γ, the display amount calculation means 25 automatically calculates α, β, and γ values based on the maximum amplitude values of Z, S, and D, and sets them as defaults. You may do it. In step S642, the display amount calculation means 25 calculates the display amount H = α * Z + β * S + γ * D for each plane that vibrates individually.

ステップS650は個別に振動する平面ごとまたは試料全体についての表示ステップである。表示手段26を形成する表示変換部261は、例えば操作者と対話的に表示する平面の数、位置などの表示モードパラメータを取得して、ステップS651で該表示モードで表示量Hをディスプレイに表示する。これによって、試料3内に複数の個別に振動する平面を持つ場合でも、それぞれの平面領域ごとの表示量H(x,y,t)を、個別に振動する平面ごとまたは試料全体について表示することができ、視覚的に個別の平面の動きや複数平面の動きの関係の全体を把握できる。   Step S650 is a display step for each plane that vibrates individually or for the entire sample. The display conversion unit 261 forming the display unit 26 acquires display mode parameters such as the number and position of planes interactively displayed with the operator, for example, and displays the display amount H on the display in the display mode in step S651. To do. As a result, even if there are multiple individually vibrating planes in the sample 3, the display amount H (x, y, t) for each plane area can be displayed for each individually vibrating plane or for the entire sample. It is possible to visually grasp the entire relationship between the movement of individual planes and the movement of multiple planes.

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.

(付記1)運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御方法であって、
前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、
前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得する実変位取得ステップと、
運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得する静的変位取得ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する姿勢変位平面算出ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出する動的変形算出ステップと、
前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出ステップと、
を有することを特徴とする動的変位計測表示制御方法。
(Additional remark 1) It is the dynamic displacement measurement display control method which measures the displacement of the surface of the moving sample, and displays the measured value,
When the sample is a thin plate sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period,
An actual displacement acquisition step for acquiring an actual displacement M (x, y, t) that is a displacement value of the surface of the moving thin plate sample by the measurement;
A static displacement acquisition step of acquiring a static displacement S (x, y) that is a value indicating a deviation from a true plane of the surface shape of the thin plate sample when the motion is stopped;
From the acquired actual displacement M (x, y, t) and the acquired static displacement S (x, y), a posture displacement plane Z ( x, y, t) posture displacement plane calculation step for calculating,
From the obtained actual displacement M (x, y, t), the obtained static displacement S (x, y) and the calculated attitude displacement plane Z (x, y, t), the thin plate shape The motion for calculating the dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating the surface shape deformation accompanying the change in acceleration of the thin plate sample after correcting the deviation of the surface shape of the sample from the true plane. A dynamic deformation calculation step;
Amplitude correction is performed on each of the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y), and the calculated dynamic deformation D (x, y, t). A display amount calculating step for calculating a display amount H (x, y, t) obtained by adding the product multiplied by a coefficient;
A dynamic displacement measurement display control method characterized by comprising:

(付記2)前記静的変位取得ステップにおいて、前記取得された複数時点の運動中の実変位M(x,y,t)を演算することにより前記静的変位S(x,y)を算出取得することを特徴とする付記1記載の動的変位計測表示制御方法。   (Supplementary Note 2) In the static displacement acquisition step, the static displacement S (x, y) is calculated and acquired by calculating the acquired actual displacement M (x, y, t) during the movement at a plurality of time points. The dynamic displacement measurement display control method according to appendix 1, wherein:

(付記3)前記試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、前記姿勢変位平面算出ステップにおいて、
前記複数の個別に振動する平面に対応する複数の領域境界を設定する領域境界設定データに基づいて対象視野を複数領域に分割し、これら分割された領域ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出することを特徴とする付記1ないし2記載の動的変位計測表示制御方法。
(Appendix 3) In the case where the sample has a plurality of individually vibrating planes, in the posture displacement plane calculation step,
The target visual field is divided into a plurality of regions based on region boundary setting data for setting a plurality of region boundaries corresponding to the plurality of individually vibrating planes, and the posture displacement plane Z (x, y, for each of the divided regions The dynamic displacement measurement display control method according to appendix 1 or 2, wherein t) is calculated.

(付記4)前記試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、取得された複数位置および複数時点の運動中の実変位M(x,y,t)の局所的傾斜または時間的傾斜変化率を算出し、前記局所的傾斜または時間的傾斜変化率の空間的連続性から前記領域境界設定データを算出することを特徴とする付記3記載の動的変位計測表示制御方法。   (Supplementary Note 4) When the sample has a plurality of individually oscillating planes, the local inclination or temporal inclination of the actual displacement M (x, y, t) obtained during the movement at the plurality of positions and the plurality of time points obtained. The dynamic displacement measurement display control method according to supplementary note 3, wherein a change rate is calculated, and the region boundary setting data is calculated from spatial continuity of the local gradient or temporal gradient change rate.

(付記5)前記試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、前記表示量算出ステップにおいて、
前記分割されたそれぞれの領域ごとに、前記算出された領域ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された領域ごとの静的変位S(x,y)と前記算出された領域ごとの動的変形D(x,y,t)のそれぞれに領域ごとの振幅補正係数を乗算したものを加算した領域ごとの表示量H(x,y,t)を算出することを特徴とする付記3ないし4記載の動的変位計測表示制御方法。
(Supplementary Note 5) When the sample has a plurality of individually vibrating planes, in the display amount calculation step,
For each of the divided areas, the calculated posture displacement plane Z (x, y, t) for each calculated area and the static displacement S (x, y) for each acquired area are calculated. The display amount H (x, y, t) for each region is calculated by adding the dynamic deformation D (x, y, t) for each region multiplied by the amplitude correction coefficient for each region. The dynamic displacement measurement display control method according to appendices 3 to 4.

(付記6)運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御装置であって、
前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、
前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得する実変位取得手段と、
運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得する静的変位取得手段と、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する姿勢変位平面算出手段と、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出する動的変形算出手段と、
前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出手段と、
を有することを特徴とする動的変位計測表示制御装置。
(Appendix 6) A dynamic displacement measurement display control device that measures the displacement of the surface of a moving sample and displays the measured value.
When the sample is a thin plate sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period,
An actual displacement acquisition means for acquiring an actual displacement M (x, y, t) which is a displacement value of the surface of the moving thin plate sample by the measurement;
A static displacement acquisition means for acquiring a static displacement S (x, y) that is a value indicating a deviation from a true plane of the surface shape of the thin plate sample when the movement is stopped;
From the acquired actual displacement M (x, y, t) and the acquired static displacement S (x, y), a posture displacement plane Z ( attitude displacement plane calculating means for calculating (x, y, t);
From the obtained actual displacement M (x, y, t), the obtained static displacement S (x, y) and the calculated attitude displacement plane Z (x, y, t), the thin plate shape The motion for calculating the dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating the surface shape deformation accompanying the change in acceleration of the thin plate sample after correcting the deviation of the surface shape of the sample from the true plane. A mean deformation calculation means;
Amplitude correction is performed on each of the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y), and the calculated dynamic deformation D (x, y, t). Display amount calculation means for calculating a display amount H (x, y, t) obtained by adding the product multiplied by a coefficient;
A dynamic displacement measurement display control device characterized by comprising:

(付記7)運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御をコンピュータに実行させる動的変位計測表示制御情報処理プログラムであって、
前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、
前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得する実変位取得ステップと、
運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得する静的変位取得ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する姿勢変位平面算出ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出する動的変形算出ステップと、
前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動的変位計測表示制御情報処理プログラム。
(Appendix 7) A dynamic displacement measurement display control information processing program for measuring a displacement of the surface of a moving sample and causing a computer to execute a dynamic displacement measurement display control for displaying the measured value,
When the sample is a thin plate sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period,
An actual displacement acquisition step for acquiring an actual displacement M (x, y, t) that is a displacement value of the surface of the moving thin plate sample by the measurement;
A static displacement acquisition step of acquiring a static displacement S (x, y) that is a value indicating a deviation from a true plane of the surface shape of the thin plate sample when the motion is stopped;
From the acquired actual displacement M (x, y, t) and the acquired static displacement S (x, y), a posture displacement plane Z ( x, y, t) posture displacement plane calculation step for calculating,
From the obtained actual displacement M (x, y, t), the obtained static displacement S (x, y) and the calculated attitude displacement plane Z (x, y, t), the thin plate shape The motion for calculating the dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating the surface shape deformation accompanying the change in acceleration of the thin plate sample after correcting the deviation of the surface shape of the sample from the true plane. A dynamic deformation calculation step;
Amplitude correction is performed on each of the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y), and the calculated dynamic deformation D (x, y, t). A display amount calculating step for calculating a display amount H (x, y, t) obtained by adding the product multiplied by a coefficient;
A dynamic displacement measurement display control information processing program characterized by causing a computer to execute.

(付記8)運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御をコンピュータに実行させる動的変位計測表示制御情報処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、
前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得する実変位取得ステップと、
運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得する静的変位取得ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する姿勢変位平面算出ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出する動的変形算出ステップと、
前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動的変位計測表示制御情報処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(Supplementary note 8) A computer-readable recording medium recording a dynamic displacement measurement display control information processing program for measuring a displacement of the surface of a moving sample and causing a computer to execute a dynamic displacement measurement display control for displaying the measured value Because
When the sample is a thin plate sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period,
An actual displacement acquisition step for acquiring an actual displacement M (x, y, t) that is a displacement value of the surface of the moving thin plate sample by the measurement;
A static displacement acquisition step of acquiring a static displacement S (x, y) that is a value indicating a deviation from a true plane of the surface shape of the thin plate sample when the motion is stopped;
From the acquired actual displacement M (x, y, t) and the acquired static displacement S (x, y), a posture displacement plane Z ( x, y, t) posture displacement plane calculation step for calculating,
From the acquired actual displacement M (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y) and the calculated attitude displacement plane Z (x, y, t), the thin plate shape The motion for calculating the dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating the surface shape deformation accompanying the change in acceleration of the thin plate sample after correcting the deviation of the surface shape of the sample from the true plane. A dynamic deformation calculation step;
Amplitude correction is performed on each of the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y), and the calculated dynamic deformation D (x, y, t). A display amount calculating step for calculating a display amount H (x, y, t) obtained by adding the product multiplied by a coefficient;
A computer-readable recording medium on which a dynamic displacement measurement display control information processing program is recorded.

本発明の動的変位計測表示制御方法はMEMSデバイスなどの微小高速運動体の精密変位観測に適しており、変位量や性質が異なる3つの変位を同時に計測装置使用者に提示することにより、使用者は簡便かつ視覚的に3つの変位の定性的、定量的な関係を把握することが可能となるので、例えばMEMSデバイスを応用するIT機器、AV機器、自動車部品などのMEMSデバイス応用産業において利用される可能性がある。   The dynamic displacement measurement display control method of the present invention is suitable for precise displacement observation of a micro high-speed moving body such as a MEMS device, and can be used by simultaneously presenting three displacements with different displacement amounts and properties to the measurement device user. Enables users to easily and visually grasp the qualitative and quantitative relationship between the three displacements, for example, in the MEMS device application industries such as IT equipment, AV equipment, and automotive parts that apply MEMS devices. There is a possibility that.

第1実施例の動的変位計測表示制御方法の動作フロー図Operation Flow Diagram of Dynamic Displacement Measurement Display Control Method of First Embodiment 本発明の第1実施例の動的変位計測表示制御装置の構成図Configuration diagram of the dynamic displacement measurement display control apparatus of the first embodiment of the present invention 本発明の第1実施例の表示ステップにおいて表示される例Example displayed in the display step of the first embodiment of the present invention 本発明の第2実施例の動的変位計測表示制御方法の動作フロー図Operation flow diagram of dynamic displacement measurement display control method of second embodiment of the present invention 本発明の第2実施例において静的変位S(x,y)を算出する例Example of calculating the static displacement S (x, y) in the second embodiment of the present invention 本発明の第3実施例の動的変位計測表示制御方法の動作フロー図Operation flow diagram of dynamic displacement measurement display control method of third embodiment of the present invention 本発明の第3実施例における試料内の個別に振動する平面の領域境界設定データ算出例Example of calculation of region boundary setting data of individually vibrating plane in sample in the third embodiment of the present invention 従来のストロボ位相光学系splによる動的変位計測表示制御装置の構成例Configuration example of a dynamic displacement measurement display controller using a conventional strobe phase optical system spl 従来のストロボ位相光学系splによる動的変位計測方法および表示方法Dynamic displacement measurement method and display method by conventional strobe phase optical system spl 実変位M(x,y,t)として計測される変位に寄与する変位要因の分析Analysis of displacement factors contributing to displacement measured as actual displacement M (x, y, t)

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 ハーフミラー
3 試料
4 参照ミラー
5 ピエゾステージ゛
6 サンプル位置姿勢制御用ステージ
7 結像レンズ
8 CCDカメラ
9 信号処理回路
21 実変位取得手段
22 静的変位取得手段
23 姿勢変位平面算出手段
24 動的変形算出手段
25 表示量算出手段
26 表示手段
261 表示変換部
spl ストロボ位相光学系
pc パソコン
m モニタ
M(x,y,t) 実変位
Z(x,y,t) 姿勢変位平面
S(x,y) 静的変位
D(x,y,t) 動的変形
α,β,γ 振幅補正係数
H(x,y,t) 表示量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Half mirror 3 Sample 4 Reference mirror 5 Piezo stage 6 Sample position and orientation control stage 7 Imaging lens 8 CCD camera
9 Signal processing circuit
21 Actual displacement acquisition means
22 Static displacement acquisition means
23 Attitude displacement plane calculation means
24 Dynamic deformation calculation means
25 Display amount calculation means
26 Display means
261 Display converter
spl Strobe phase optical system pc PC m monitor
M (x, y, t) Actual displacement
Z (x, y, t) Posture displacement plane
S (x, y) Static displacement
D (x, y, t) Dynamic deformation α, β, γ Amplitude correction factor
H (x, y, t) Display amount

Claims (5)

運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御方法であって、
前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、
前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得する実変位取得ステップと、
運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得する静的変位取得ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する姿勢変位平面算出ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出する動的変形算出ステップと、
前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出ステップと、
を有することを特徴とする動的変位計測表示制御方法。
It is a dynamic displacement measurement display control method for measuring the displacement of the surface of a moving sample and displaying the measured value,
When the sample is a thin plate sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period,
An actual displacement acquisition step for acquiring an actual displacement M (x, y, t) that is a displacement value of the surface of the moving thin plate sample by the measurement;
A static displacement acquisition step of acquiring a static displacement S (x, y) that is a value indicating a deviation from a true plane of the surface shape of the thin plate sample when the motion is stopped;
From the acquired actual displacement M (x, y, t) and the acquired static displacement S (x, y), a posture displacement plane Z ( x, y, t) posture displacement plane calculation step for calculating,
From the obtained actual displacement M (x, y, t), the obtained static displacement S (x, y) and the calculated attitude displacement plane Z (x, y, t), the thin plate shape The motion for calculating the dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating the surface shape deformation accompanying the change in acceleration of the thin plate sample after correcting the deviation of the surface shape of the sample from the true plane. A dynamic deformation calculation step;
Amplitude correction is performed on each of the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y), and the calculated dynamic deformation D (x, y, t). A display amount calculating step for calculating a display amount H (x, y, t) obtained by adding the product multiplied by a coefficient;
A dynamic displacement measurement display control method characterized by comprising:
前記静的変位取得ステップにおいて、前記取得された複数時点の運動中の実変位M(x,y,t)を演算することにより前記静的変位S(x,y)を算出取得することを特徴とする請求項1記載の動的変位計測表示制御方法。   In the static displacement obtaining step, the static displacement S (x, y) is calculated and obtained by calculating the obtained actual displacement M (x, y, t) during the movement at a plurality of time points. The dynamic displacement measurement display control method according to claim 1. 前記試料中に複数の個別に振動する平面を持つ場合に、前記姿勢変位平面算出ステップにおいて、
取得された複数位置および複数時点の運動中の実変位M(x,y,t)の局所的傾斜または時間的傾斜変化率を算出し、前記局所的傾斜または時間的傾斜変化率の空間的連続性から対象視野を複数領域に分割し、これら分割された領域ごとの姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出することを特徴とする請求項1ないし2記載の動的変位計測表示制御方法。
In the case of having a plurality of individually vibrating planes in the sample, in the posture displacement plane calculation step,
Calculate the local inclination or temporal inclination change rate of the actual displacement M (x, y, t) during the movement of the acquired multiple positions and multiple time points, and spatial continuity of the local inclination or temporal inclination change rate 3. The dynamic displacement measurement display control according to claim 1, wherein the target visual field is divided into a plurality of regions based on the characteristics, and a posture displacement plane Z (x, y, t) for each of the divided regions is calculated. Method.
運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御をコンピュータに実行させる動的変位計測表示制御情報処理プログラムであって、
前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、
前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得する実変位取得ステップと、
運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得する静的変位取得ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する姿勢変位平面算出ステップと、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出する動的変形算出ステップと、
前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動的変位計測表示制御情報処理プログラム。
A dynamic displacement measurement display control information processing program for causing a computer to execute a dynamic displacement measurement display control for measuring a displacement of a moving sample surface and displaying the measured value,
When the sample is a thin plate sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period,
An actual displacement acquisition step of acquiring an actual displacement M (x, y, t) that is a displacement value of the surface of the moving thin plate sample by the measurement;
A static displacement acquisition step for acquiring a static displacement S (x, y) that is a value indicating a deviation from a true plane of the surface shape of the thin plate sample when the motion is stopped;
From the acquired actual displacement M (x, y, t) and the acquired static displacement S (x, y), a posture displacement plane Z (which is a plane indicating the posture during vibration of the thin plate sample) x, y, t) posture displacement plane calculation step for calculating,
From the acquired actual displacement M (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y) and the calculated attitude displacement plane Z (x, y, t), the thin plate shape The motion for calculating the dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating the surface shape deformation accompanying the change in acceleration of the thin plate sample after correcting the deviation of the surface shape of the sample from the true plane. A dynamic deformation calculation step;
Amplitude correction is performed on each of the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y), and the calculated dynamic deformation D (x, y, t). A display amount calculating step for calculating a display amount H (x, y, t) obtained by adding the product multiplied by a coefficient;
An information processing program for display control of dynamic displacement, characterized by causing a computer to execute.
運動する試料の面の変位を計測し、その計測値を表示する動的変位計測表示制御装置であって、
前記試料はおおむね平面である薄板状試料であり、前記運動は該試料の該平面が所定周期で振動する運動である場合に、
前記計測によって前記運動中の薄板状試料の面の変位値である実変位M(x,y,t)を取得する実変位取得手段と、
運動停止時における前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを示す値である静的変位S(x,y)を取得する静的変位取得手段と、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)とから、前記薄板状試料の振動中の姿勢を示す平面である姿勢変位平面Z(x,y,t)を算出する姿勢変位平面算出手段と、
前記取得された実変位M(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)とから、前記薄板状試料の面形状の真の平面からのずれを補正した上での、前記薄板状試料の加速度変化に伴う面形状変形を示す値である動的変形D(x,y,t)を算出する動的変形算出手段と、
前記算出された姿勢変位平面Z(x,y,t)と前記取得された静的変位S(x,y)と前記算出された動的変形D(x,y,t)のそれぞれに振幅補正係数を乗算したものを加算した表示量H(x,y,t)を算出する表示量算出手段と、
を有することを特徴とする動的変位計測表示制御装置。
It is a dynamic displacement measurement display control device that measures the displacement of the surface of a moving sample and displays the measured value.
When the sample is a thin plate sample that is generally a plane, and the movement is a movement in which the plane of the sample vibrates at a predetermined period,
An actual displacement acquisition means for acquiring an actual displacement M (x, y, t) which is a displacement value of the surface of the moving thin plate sample by the measurement;
A static displacement acquisition means for acquiring a static displacement S (x, y) that is a value indicating a deviation from a true plane of the surface shape of the thin plate sample when the movement is stopped;
From the acquired actual displacement M (x, y, t) and the acquired static displacement S (x, y), a posture displacement plane Z ( attitude displacement plane calculating means for calculating (x, y, t);
From the obtained actual displacement M (x, y, t), the obtained static displacement S (x, y) and the calculated attitude displacement plane Z (x, y, t), the thin plate shape The motion for calculating the dynamic deformation D (x, y, t), which is a value indicating the surface shape deformation accompanying the change in acceleration of the thin plate sample after correcting the deviation of the surface shape of the sample from the true plane. A mean deformation calculation means;
Amplitude correction is performed on each of the calculated posture displacement plane Z (x, y, t), the acquired static displacement S (x, y), and the calculated dynamic deformation D (x, y, t). Display amount calculation means for calculating a display amount H (x, y, t) obtained by adding the product multiplied by a coefficient;
A dynamic displacement measurement display control device characterized by comprising:
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