JP2010121977A - 光学式変位計 - Google Patents
光学式変位計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010121977A JP2010121977A JP2008293851A JP2008293851A JP2010121977A JP 2010121977 A JP2010121977 A JP 2010121977A JP 2008293851 A JP2008293851 A JP 2008293851A JP 2008293851 A JP2008293851 A JP 2008293851A JP 2010121977 A JP2010121977 A JP 2010121977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- phase
- relative phase
- light intensity
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
【解決手段】 基準面による反射光及び検査対象物による反射光からなる干渉光を分光する分光手段と、分光後の干渉光の波数に関する光強度分布を生成する光強度分布生成手段と、波数に関する光強度分布を波数に対する光強度の空間周波数に関する光強度分布に変換し、極大点を抽出する光強度極大点抽出部53と、極大点の空間周波数に対応する周波数成分の位相を決定する位相決定部56と、上記位相に基づいて検査対象物の変位量を判定する変位量判定部57により構成される。位相決定部56は、周波数成分の相対位相を判定する相対位相判定部71と、相対位相の判定結果及び過去の判定結果に基づいて相対位相をつなぎ合わせ、絶対位相を求める絶対位相算出部73と、リセット指示に基づいて絶対位相の基準点を更新する位相基準更新部74とを有する。
【選択図】 図5
Description
図1は、本発明の実施の形態による光学式変位計1の概略構成の一例を示したシステム図である。この光学式変位計1は、様々な波長を含む低コヒーレント光を計測用の検出光Lとして用いて、ワーク(検査対象物)Wの変位量を測定する測定装置であり、本体部10、伝送ケーブル20、コネクタ21及びヘッド部30からなる。
図2は、図1の光学式変位計1におけるヘッド部30の構成例を示した図であり、ヘッド部30内の構成が示されている。このヘッド部30は、伝送ケーブル20の端面から突出させた芯線31と、芯線31の端面に接合されたロッドレンズ32と、芯線31及びロッドレンズ32を収容する筐体34により構成される。
図3は、図1の光学式変位計1における分光装置40の構成例を示した図である。この分光装置40は、フェルール41、コリメータレンズ42、回折格子43、結像レンズ44、1次元イメージセンサー45、イメージセンサー駆動回路46、アンプ47、ADコンバータ48、バッファメモリ49、演算回路50及び表示部60により構成される。
図7(a)及び(b)は、図3の分光装置40における動作の一例を示した図であり、分光後の干渉光の波長に関する光強度分布及び波数に関する光強度分布が示されている。図7(a)には、横軸を波長λ、縦軸を光量として、波長λが増加するに従って光量が激しく変化している様子が示されている。波長λは、1次元イメージセンサー45上の位置に相当する。
図8は、図3の分光装置40における動作の一例を示した図であり、横軸を空間周波数、縦軸を光強度として、光量Iと波数1/λとの関係から得られたFFTスペクトルが示されている。光量Iと波数1/λとの関係をフーリエ変換することによって得られるFFTスペクトルは、空間周波数ごとの強度データからなる。
図11(a)及び(b)は、図3の分光装置40における動作の一例を示した図であり、相対位相をつなぎ合わせて絶対位相を求める過程が示されている。図11(a)には、FFTスペクトルにおける極大点が抽出されるごとに判定された相対位相が示され、図11(b)には、図11(a)の相対位相をつなぎ合わせて得られた絶対位相が示されている。
10 本体部
11 SLD駆動回路
12 SLD
13a,17 コリメータレンズ
13b 集光レンズ
14 コールドミラー
15 LD駆動回路
16 LD
18 フェルール
19 ファイバースプリッタ
20 伝送ケーブル
21 コネクタ
30 ヘッド部
31 芯線
32 ロッドレンズ
33 出射側端面
34 筐体
35 支持部
40 分光装置
41 フェルール
42 コリメータレンズ
43 回折格子
44 結像レンズ
45 1次元イメージセンサー
46 イメージセンサー駆動回路
47 アンプ
48 ADコンバータ
49 バッファメモリ
50 演算回路
51 波長波数変換部
52 FFT処理部
53 光強度極大点抽出部
54 第1変位量判定部
55 検出範囲推定部
56 位相決定部
57 第2変位量判定部
60 表示部
71 相対位相判定部
72 判定履歴記憶部
73 絶対位相算出部
74 位相基準更新部
75 警告報知部
L 検出光
W ワーク
Claims (7)
- 検出光を生成する検出光生成手段と、
上記検出光の一部を反射し、検出光の他の一部を検査対象物側に透過させる基準面と、
上記基準面による反射光及び上記検査対象物による反射光からなる干渉光を分光する分光手段と、
分光後の上記干渉光を受光し、干渉光の波数に関する光強度分布を生成する光強度分布生成手段と、
上記波数に関する光強度分布を波数に対する光強度の空間周波数に関する光強度分布に変換し、上記空間周波数に関する光強度分布の極大点を抽出することを一定の時間間隔で繰返す光強度極大点抽出手段と、
上記波数に関する光強度分布の上記極大点の空間周波数に対応する周波数成分の位相を決定する位相決定手段と、
上記位相に基づいて、上記検査対象物の変位量を判定する変位量判定手段とを備え、
上記位相決定手段が、上記周波数成分の相対位相を360度の範囲内で判定する相対位相判定手段と、
上記相対位相判定手段による判定結果及び過去の判定結果に基づいて上記相対位相をつなぎ合わせ、絶対位相を求める絶対位相算出手段と、
リセット指示に基づいて、上記絶対位相の基準点を更新する位相基準更新手段とを有し、
上記変位量判定手段が、上記絶対位相に基づいて変位量を判定することを特徴とする光学式変位計。 - 上記絶対位相算出手段は、最後に得られた相対位相とその直前に得られた相対位相との差が第1閾値を越えていれば、上限又は下限を跨いで得られた相対位相であると判断し、これらの相対位相をつなぎ合わせることを特徴とする請求項1に記載の光学式変位計。
- 最後に得られた相対位相とその直前に得られた相対位相との差が第1閾値よりも小さな第2閾値を越えた場合に、警告表示を行う表示手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の光学式変位計。
- 上記光強度極大点抽出手段が、上記空間周波数ごとの強度データを重心処理して上記極大点を決定することを特徴とする請求項1に記載の光学式変位計。
- 上記極大点の空間周波数に基づいて、上記絶対位相の検出範囲を推定する検出範囲推定手段を備え、
上記絶対位相算出手段が、上記検出範囲推定手段による推定結果に基づいて、絶対位相を求めることを特徴とする請求項1に記載の光学式変位計。 - 上記検出光及び上記干渉光を伝送させるのに、単一モードで光を伝送するシングルモードファイバーを用いていることを特徴とする請求項1に記載の光学式変位計。
- 上記検出光が、白色光に比べて波長帯域幅の狭い近赤外光であることを特徴とする請求項6に記載の光学式変位計。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008293851A JP5124424B2 (ja) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | 光学式変位計 |
US12/607,357 US8102537B2 (en) | 2008-11-17 | 2009-10-28 | Optical displacement gage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008293851A JP5124424B2 (ja) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | 光学式変位計 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010121977A true JP2010121977A (ja) | 2010-06-03 |
JP2010121977A5 JP2010121977A5 (ja) | 2011-11-10 |
JP5124424B2 JP5124424B2 (ja) | 2013-01-23 |
Family
ID=42171788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008293851A Active JP5124424B2 (ja) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | 光学式変位計 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8102537B2 (ja) |
JP (1) | JP5124424B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012198162A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Pulstec Industrial Co Ltd | 透光性管状物体の厚さ測定装置 |
JP2013024586A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Univ Of Yamanashi | モノスペクトル・マーカならびにその検出方法および装置 |
JP2014013150A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Shimadzu Corp | 光照射装置 |
JP2016011896A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社ホロン | 荷電粒子線装置における高さ測定装置およびオートフォーカス装置 |
KR20170089403A (ko) | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 오츠카덴시가부시끼가이샤 | 두께 측정 장치 및 두께 측정 방법 |
US10180355B2 (en) | 2014-06-27 | 2019-01-15 | Keyence Corporation | Confocal measurement device |
JP2020198310A (ja) * | 2020-08-13 | 2020-12-10 | 株式会社ホロン | オートフォーカス装置 |
CN113566710A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-10-29 | 深圳市中图仪器股份有限公司 | 具有光学开关的测距系统 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5674701B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2015-02-25 | 株式会社東芝 | 情報処理端末装置 |
EP3111833A1 (en) * | 2014-01-31 | 2017-01-04 | The General Hospital Corporation | Method and apparatus for performing multidimensional velocity measurements based on amplitude and phase signals in the field of optical interferometry |
DE102015200034A1 (de) | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Micro-Epsilon Optronic Gmbh | Spektrometer |
JP6767753B2 (ja) * | 2015-03-02 | 2020-10-14 | 株式会社ミツトヨ | クロマティック共焦点センサ及び測定方法 |
JP6692651B2 (ja) * | 2016-02-05 | 2020-05-13 | 株式会社ミツトヨ | クロマティック共焦点センサ |
JP7143057B2 (ja) | 2016-12-28 | 2022-09-28 | 株式会社キーエンス | 三次元測定装置 |
JP6829993B2 (ja) | 2016-12-28 | 2021-02-17 | 株式会社キーエンス | 光走査高さ測定装置 |
JP6829992B2 (ja) | 2016-12-28 | 2021-02-17 | 株式会社キーエンス | 光走査高さ測定装置 |
JP6859098B2 (ja) | 2016-12-28 | 2021-04-14 | 株式会社キーエンス | 光走査高さ測定装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05340843A (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-24 | Olympus Optical Co Ltd | フリンジスキャニング干渉測定方式による波面の位相 つなぎ方法 |
JPH09119815A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-05-06 | Hewlett Packard Co <Hp> | フィルム厚の測定方法及び装置 |
JPH09210628A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-12 | Sefuto Kenkyusho:Kk | 位置測定装置 |
JP2001093885A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Olympus Optical Co Ltd | エッチング監視装置 |
JP2003279324A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Toppan Printing Co Ltd | 膜厚測定方法および膜厚測定装置 |
JP2005227246A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-08-25 | Yamatake Corp | 3次元計測装置、3次元計測方法及び3次元計測プログラム |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3382011B2 (ja) | 1993-04-06 | 2003-03-04 | 株式会社東芝 | 膜厚測定装置、ポリシング装置および半導体製造装置 |
US7426038B2 (en) * | 2003-08-12 | 2008-09-16 | Fujikura Ltd. | Detection device, optical path length measurement device, measurement instrument, optical member evaluation method, and temperature change detection method |
US7158240B2 (en) * | 2004-06-16 | 2007-01-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Measurement device and method |
TWI278682B (en) * | 2004-11-23 | 2007-04-11 | Ind Tech Res Inst | Fiber optic interferometric position sensor and measuring method thereof |
US7187816B2 (en) * | 2004-12-13 | 2007-03-06 | Purdue Research Foundation | In-fiber whitelight interferometry using long-period fiber grating |
US7515275B2 (en) * | 2006-07-18 | 2009-04-07 | Institut National D'optique | Optical apparatus and method for distance measuring |
-
2008
- 2008-11-17 JP JP2008293851A patent/JP5124424B2/ja active Active
-
2009
- 2009-10-28 US US12/607,357 patent/US8102537B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05340843A (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-24 | Olympus Optical Co Ltd | フリンジスキャニング干渉測定方式による波面の位相 つなぎ方法 |
JPH09119815A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-05-06 | Hewlett Packard Co <Hp> | フィルム厚の測定方法及び装置 |
JPH09210628A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-12 | Sefuto Kenkyusho:Kk | 位置測定装置 |
JP2001093885A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Olympus Optical Co Ltd | エッチング監視装置 |
JP2003279324A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Toppan Printing Co Ltd | 膜厚測定方法および膜厚測定装置 |
JP2005227246A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-08-25 | Yamatake Corp | 3次元計測装置、3次元計測方法及び3次元計測プログラム |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012198162A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Pulstec Industrial Co Ltd | 透光性管状物体の厚さ測定装置 |
JP2013024586A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Univ Of Yamanashi | モノスペクトル・マーカならびにその検出方法および装置 |
JP2014013150A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Shimadzu Corp | 光照射装置 |
US10180355B2 (en) | 2014-06-27 | 2019-01-15 | Keyence Corporation | Confocal measurement device |
US11060917B2 (en) | 2014-06-27 | 2021-07-13 | Keyence Corporation | Confocal displacement measurement device and a confocal thickness measurement device |
JP2016011896A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社ホロン | 荷電粒子線装置における高さ測定装置およびオートフォーカス装置 |
KR20170089403A (ko) | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 오츠카덴시가부시끼가이샤 | 두께 측정 장치 및 두께 측정 방법 |
JP2020198310A (ja) * | 2020-08-13 | 2020-12-10 | 株式会社ホロン | オートフォーカス装置 |
JP7018098B2 (ja) | 2020-08-13 | 2022-02-09 | 株式会社ホロン | オートフォーカス装置 |
CN113566710A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-10-29 | 深圳市中图仪器股份有限公司 | 具有光学开关的测距系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100123898A1 (en) | 2010-05-20 |
US8102537B2 (en) | 2012-01-24 |
JP5124424B2 (ja) | 2013-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5124424B2 (ja) | 光学式変位計 | |
JP5060678B2 (ja) | 光学式変位計 | |
US20230266119A1 (en) | Optical measurement device | |
JP2022044740A (ja) | 光学計測装置 | |
EP2989419B1 (en) | Surface roughness measurement device | |
JP2010510529A (ja) | 測定の不明瞭性を解消した部分コヒーレンス干渉計 | |
JP2007147299A (ja) | 変位測定装置及び変位測定方法 | |
KR102026742B1 (ko) | 광학 측정 시스템 및 임계치수를 측정하는 방법 | |
JP2014153092A (ja) | 測定装置および物品の製造方法 | |
JP2023009227A (ja) | 光学センサおよび光学センサにおける異常検出方法 | |
JP7445201B2 (ja) | 光学計測装置及び光学計測方法 | |
JP6766911B2 (ja) | 光学計測装置 | |
JP7296239B2 (ja) | 光学計測装置、光学計測方法、及び光学計測プログラム | |
US8493568B2 (en) | Optical imaging apparatus and method | |
JP2020180980A (ja) | 光学計測装置 | |
JP2016017755A (ja) | 距離測定装置および方法 | |
WO2019134203A1 (zh) | Vr显示装置镜屏距的测量装置及测量方法 | |
JP4947301B2 (ja) | 寸法測定装置及び寸法測定方法 | |
JP4936287B2 (ja) | 内径測定装置 | |
JP5576735B2 (ja) | 有限系レンズの作動距離測定装置及び作動距離測定方法 | |
JP2021060214A (ja) | 測定装置、及び測定方法 | |
JP2008309652A (ja) | 寸法測定装置及び寸法測定方法 | |
JP2016017754A (ja) | 距離測定装置および方法 | |
JP2011038963A (ja) | 斜入射干渉計 | |
JP2008309639A (ja) | 寸法測定装置及び寸法測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110916 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110916 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121023 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121029 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151102 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5124424 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |