JP2010204085A - 光学式表面測定装置及び方法 - Google Patents
光学式表面測定装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010204085A JP2010204085A JP2009240766A JP2009240766A JP2010204085A JP 2010204085 A JP2010204085 A JP 2010204085A JP 2009240766 A JP2009240766 A JP 2009240766A JP 2009240766 A JP2009240766 A JP 2009240766A JP 2010204085 A JP2010204085 A JP 2010204085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- interferometer
- value
- measurement object
- distance
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 69
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 23
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- 101000736368 Homo sapiens PH and SEC7 domain-containing protein 4 Proteins 0.000 description 1
- 102100036232 PH and SEC7 domain-containing protein 4 Human genes 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/02062—Active error reduction, i.e. varying with time
- G01B9/02067—Active error reduction, i.e. varying with time by electronic control systems, i.e. using feedback acting on optics or light
- G01B9/02068—Auto-alignment of optical elements
-
- 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
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- 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
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0608—Height gauges
-
- 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
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry
-
- 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
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/02062—Active error reduction, i.e. varying with time
- G01B9/02063—Active error reduction, i.e. varying with time by particular alignment of focus position, e.g. dynamic focussing in optical coherence tomography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
【解決手段】干渉計の信号及びPSDの焦点誤差信号を共に利用することで、測定対象物の微細な表面状態をより正確に測定することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
の最大値がπとなり測定できる最大距離変化はλ/4となる。このような現象を2π不確定性(不確定性)という。
実際の距離変化値=λ/4×n+干渉信号の距離変化値
2 電動ステージ
3 オブジェクトレンズ
4 ビームスプリッター
5 コリメートレンズ
6 非点収差レンズ
7 4分割フォトダイオード
8、9、10 信号演算子(signal operator)
11 A/Dコンバーター
12 制御部
13 干渉計
14 ディスプレー
Claims (11)
- 測定対照物の表面にレーザー光を照射し、前記表面で反射されたレーザー光の入力を受けて表面との距離に伴う干渉信号を出力する干渉計と、
前記干渉計から照射されたレーザー光を透過させて測定対象物の表面の測定地点に焦点を形成するためのオブジェクトレンズと、
測定対象物の位置調整のための電動ステージと、
測定対象物の表面で反射されたレーザー光を分離するビームスプリッターと、
前記ビームスプリッターで分離されたレーザー光を集光させるコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより集光されたレーザー光を通過させて非点収差を発生させる非点収差レンズと、
前記非点収差レンズを通過したレーザー光の入力を受けて測定対象物の表面との距離に伴うFE(Focus Error)信号を出力するFE信号出力部と、
前記干渉計から出力される干渉信号と前記FE信号出力部から出力されるFE信号の入力を受けてこれらの信号を基に距離変化を演算し、それから表面段差を含む表面状態情報を獲得する制御部と、
を含む光学式表面測定装置。 - 前記FE信号出力部は、
前記測定対象物の表面との距離に伴う光量を検出するPSD(Position Sensitive Detector)と、
前記PSDから検出された光量信号をFE信号に変換させる演算子と、
前記演算子を通して出力されるアナログFE信号をデジタル信号に変換して出力するA/Dコンバーターと、
を含むことを特徴とする、請求項1記載の光学式表面測定装置。 - 前記PSDは、光量検出のための4分割フォトダイオード(4D−PD)を含み、前記4分割フォトダイオードで分割されたフォトダイオード領域別に出力される信号が前記演算子により組み合わされてFE信号を生成することを特徴とする、請求項2記載の光学式表面測定装置。
- 前記PSDは4分割が可能なフォトダイオードアレイ又はCCDアレイを含み、4分割された各領域の素子から出力される信号が前記演算子により組み合わされてFE信号を生成することを特徴とする、請求項2記載の光学式表面測定装置。
- 前記制御部から出力される表面状態情報を表示するディスプレーを更に含むことを特徴とする、請求項1記載の光学式表面測定装置。
- (a)干渉計から電動ステージに固定された測定対象物の表面内の基準点にレーザー光が照射される段階と、
(b)オブジェクトレンズを通して測定対象物の表面の基準点にレーザー光の焦点が形成された状態で前記電動ステージに固定された測定対象物を光軸方向に移動させる段階と、
(c)測定対象物の移動の間、前記表面で反射されたレーザー光がビームスプリッターを経て干渉計に入力され、同時に前記ビームスプリッターで分離されたレーザー光がコリメートレンズ及び非点収差レンズを通過してFE信号出力部に入力される段階と、
(d)前記制御部が前記干渉計で表面との距離に伴う干渉信号と前記FE信号出力部で表面との距離に伴うFE信号の入力を同時に受けて、2種の信号から参照データを獲得して貯蔵する段階と、
(e)レーザー光を照射しながら、測定対象物を光軸に垂直な方向に移動させて表面内での測定地点を移動すると同時に、前記制御部が干渉計の干渉信号とFE信号出力部のFE信号の入力を受けて前記干渉信号及びFE信号、前記参照データを基に距離変化を演算し、それから表面段差を含む表面状態情報を獲得する段階と、
を含む光学式表面測定方法。 - 前記制御部は、前記干渉計の干渉信号から得られる一定周期を有する距離変化信号を前記FE信号と重畳させて2つの信号値が一致する値を前記参照データとして獲得することを特徴とする、請求項6記載の光学式表面測定方法。
- 前記2つの信号値が一致する値は前記距離変化信号の各周期ごとに得られることを特徴とする、請求項7記載の光学式表面測定方法。
- 前記制御部は、(e)段階において前記2つの信号値が一致する値を臨界値として使用してFE信号値を臨界値と比較した後、特定の上、下の臨界値間に位置することを判別して、臨界値の間の各区間別にあらかじめ定めたn値のうち判別された上、下の臨界値間の区間に相応するn値を算出し、算出された前記n値と前記干渉信号から得た距離変化値を利用して実際の距離変化値を演算することを特徴とする、請求項7記載の光学式表面測定方法。
- 前記n値と前記干渉信号から得た距離変化値を利用して下記式(1)から実際の距離変化値を演算することを特徴とする、請求項9記載の光学式表面測定方法。
式(1):実際の距離変化値=λ/4×n+干渉信号の距離変化値 - 測定者が測定結果を確認できるように、ディスプレーにより前記制御部から出力される表面状態情報が表示される段階を更に含むことを特徴とする、請求項6記載の光学式表面測定方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090017175A KR101085014B1 (ko) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 광학식 표면 측정 장치 및 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010204085A true JP2010204085A (ja) | 2010-09-16 |
Family
ID=42666937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009240766A Pending JP2010204085A (ja) | 2009-02-27 | 2009-10-19 | 光学式表面測定装置及び方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8289525B2 (ja) |
JP (1) | JP2010204085A (ja) |
KR (1) | KR101085014B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180012963A (ko) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | 한국기계연구원 | 초점위치 오차 검출 장치 및 방법 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6438209B2 (ja) * | 2014-04-07 | 2018-12-12 | 株式会社荏原製作所 | 検査装置において撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置、撮像装置にタイミング信号を送出する方法 |
JP6482888B2 (ja) * | 2015-02-05 | 2019-03-13 | 中国塗料株式会社 | 粗面の摩擦抵抗予測方法および表面性能評価装置 |
CN109269417A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-25 | 孝感锐创机械科技有限公司 | 一种基于反射镜的非接触式振动位移传感器 |
CN109141223B (zh) * | 2018-09-25 | 2020-06-16 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种基于psd的激光干涉仪光路高效精确校准方法 |
CN114942079A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-08-26 | 西安应用光学研究所 | 菲索干涉型波长计中柱面成像压缩系统的匹配调试方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6318207A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Canon Inc | 面形状測定装置 |
JPH1068616A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 形状計測装置 |
JP2000009444A (ja) * | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 表面形状計測装置 |
JP2000221013A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 干渉計測方法および干渉計測装置 |
JP2005022432A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Kanto Auto Works Ltd | 車両用シート |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6117908A (ja) | 1984-07-05 | 1986-01-25 | Canon Inc | 3次元形状測定装置 |
JPS63317705A (ja) | 1987-06-19 | 1988-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 形状測定機 |
DE4219311C2 (de) * | 1991-06-13 | 1996-03-07 | Sony Magnescale Inc | Verschiebungsdetektor |
US5208451A (en) * | 1992-05-04 | 1993-05-04 | Zygo Corporation | Method and apparatus for automated focusing of an interferometric optical system |
US8353948B2 (en) * | 1997-01-24 | 2013-01-15 | Celonova Stent, Inc. | Fracture-resistant helical stent incorporating bistable cells and methods of use |
JP3229578B2 (ja) | 1997-12-09 | 2001-11-19 | 株式会社リコー | 光ディスク原盤露光機のフォーカス光学系 |
US6677565B1 (en) * | 1998-08-18 | 2004-01-13 | Veeco Tucson Inc. | High speed autofocus and tilt for an optical imaging system |
US20050033399A1 (en) * | 1998-12-03 | 2005-02-10 | Jacob Richter | Hybrid stent |
US20060122691A1 (en) * | 1998-12-03 | 2006-06-08 | Jacob Richter | Hybrid stent |
US20070219642A1 (en) * | 1998-12-03 | 2007-09-20 | Jacob Richter | Hybrid stent having a fiber or wire backbone |
US7018401B1 (en) * | 1999-02-01 | 2006-03-28 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Woven intravascular devices and methods for making the same and apparatus for delivery of the same |
EP1998716A4 (en) * | 2006-03-20 | 2010-01-20 | Xtent Inc | APPARATUS AND METHODS FOR ESTABLISHING RELATED PROSTHETIC SEGMENTS |
US7247827B1 (en) * | 2006-05-31 | 2007-07-24 | Academia Sinica | System for measurement of the height, angle and their variations of the surface of an object |
EP1992905A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-19 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Optical sensor with tilt error correction |
JP2009258022A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Sony Corp | 変位検出装置 |
-
2009
- 2009-02-27 KR KR1020090017175A patent/KR101085014B1/ko active IP Right Grant
- 2009-09-17 US US12/561,671 patent/US8289525B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-19 JP JP2009240766A patent/JP2010204085A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6318207A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Canon Inc | 面形状測定装置 |
JPH1068616A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 形状計測装置 |
JP2000009444A (ja) * | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 表面形状計測装置 |
JP2000221013A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 干渉計測方法および干渉計測装置 |
JP2005022432A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Kanto Auto Works Ltd | 車両用シート |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180012963A (ko) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | 한국기계연구원 | 초점위치 오차 검출 장치 및 방법 |
KR101867316B1 (ko) * | 2016-07-28 | 2018-07-19 | 한국기계연구원 | 초점위치 오차 검출 장치 및 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101085014B1 (ko) | 2011-11-21 |
US8289525B2 (en) | 2012-10-16 |
US20100220337A1 (en) | 2010-09-02 |
KR20100098152A (ko) | 2010-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101085014B1 (ko) | 광학식 표면 측정 장치 및 방법 | |
TWI279606B (en) | Method and device for automatic focusing of optical fiber type optical coherence tomography | |
JP6000577B2 (ja) | 非球面計測方法、非球面計測装置、光学素子加工装置および光学素子の製造方法 | |
Berger et al. | Non-contact metrology of aspheric surfaces based on MWLI technology | |
US8681341B2 (en) | Shape measuring method and shape measuring apparatus | |
JP3569726B2 (ja) | 試料の幾何学的厚さおよび屈折率測定装置およびその測定方法 | |
US7247827B1 (en) | System for measurement of the height, angle and their variations of the surface of an object | |
EP1336095B1 (en) | Measurement of surface defects | |
WO2012001929A1 (ja) | 波面収差測定装置及び波面収差測定方法 | |
SG189672A1 (en) | Device and method for interferometric measuring of an object | |
JP5249391B2 (ja) | 物体の表面プロファイルを測定する方法及び装置 | |
TW201903351A (zh) | 非接觸式鏡片曲率半徑與厚度檢測裝置及其檢測方法 | |
KR101132642B1 (ko) | 광학식 복합진단 측정 장치 및 방법 | |
JPH10253892A (ja) | 位相干渉顕微鏡 | |
GB2468177A (en) | Optical surface measuring apparatus and method | |
JP2000186912A (ja) | 微小変位測定方法および装置 | |
JP2004271365A (ja) | 収差測定装置、収差測定方法、光ヘッド組立調整装置および光ヘッド組立調整方法 | |
TWI575221B (zh) | 表面粗度檢測系統及其方法 | |
JP2003148939A (ja) | 顕微鏡を備えたオートコリメータ、これを用いた形状測定装置 | |
KR101175661B1 (ko) | 광학식 복합진단 측정 장치 및 방법 | |
JP2004279075A (ja) | レンズの偏芯測定方法及び測定装置 | |
JP4580579B2 (ja) | 表面形状測定方法および表面形状測定装置 | |
JPH03243804A (ja) | 非球面の形状測定方法 | |
Huang et al. | Optimization of Spiral Scanning Center Error Based on Differential Confocal | |
JP2009186254A (ja) | 光線角度検出器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110414 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110425 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110725 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110728 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120206 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120502 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120806 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130225 |