JP2018169204A5 - - Google Patents

Description

本発明に係る振動測定方法及び装置では、レーザ光の照射領域を測定領域内で順次移動させて測定を行うため、対象物体の測定領域が大きくなっても、各点における照度を低下させることなくSN比の高い測定を行うことができる。また、各点における照明時間を短くすることができるため、振動によるブレが現れない、コントラストの高い測定を行うことができる。

次に、振動子１２の振動の位相が、所定の初期値φ₀（例えばφ₀=0）を用いて[φ₀+2π(k-1)/m_max]で表されるタイミング（振動子位相時刻[φ₀+2π(k-1)/m_max]）で、信号発生器１１は偏向部１５にパルス信号を送信する。この段階ではk=1であるため、パルス信号が送信されるときの振動子１２の振動の位相はφ₀である。偏向部１５はパルス信号を受信すると、測定領域Aの一方から照射領域Pのレーザ光の移動を開始する。前述のとおり、このレーザ光は照明光レンズ１６により拡径され、被検査物体Sの測定領域Aの8分の1の面積に相当する照射領域Pに照射される（ステップＳ３）。

Claims (11)

1. a) 対象物体に振動を励起する励振部と、
   b) レーザ光源と、
   c) 前記レーザ光源からの光を前記対象物体の表面の測定領域の一部の領域に照射し、該照射領域を該測定領域内で移動させる走査部と、
   d) 前記励振部と前記レーザ光源と前記走査部を制御することにより、前記測定領域の各点に順次、前記振動の位相と同期した時刻に、照明時間幅を前記振動の周期の1/3以下としたレーザ光を照射する照射制御部と、
   e) 前記対象物体から反射してくる物体光を2分割した両光束に角度差をつけて干渉させることにより得られる干渉光を前記測定領域の各点について測定することにより、該照射領域内の近接した2点間の相対的な前後方向の変位を測定する変位測定部と、
   f) 前記測定領域の各点における前記位相に同期した時刻の、前記振動の1周期内の相異なる3点以上の時刻における近接した2点間の前後方向の変位に基き、前記測定領域全体の振動の状態を決定する振動状態決定部と
   を備えることを特徴とする振動測定装置。
2. a) 対象物体に振動を励起する励振部と、
   b) レーザ光源と、
   c) 前記レーザ光源からの光を前記対象物体の表面の測定領域の一部の領域に照射し、該照射領域を該測定領域内で移動させる走査部と、
   d) 前記励振部と前記レーザ光源と前記走査部を制御することにより、前記測定領域の各点に順次、前記振動の位相と同期した時刻に、照明時間幅を前記振動の周期の1/3以下としたレーザ光を照射する照射制御部と、
   e) 前記測定領域の各点について、前記レーザ光を前記照射領域に照射する前に分割して取り出した参照光と、前記照射により該点から反射してくる物体光の干渉光を測定する干渉光測定部と、
   f) 前記測定領域の各点について、前記参照光と前記物体光の相対的光路長を前記レーザ光の波長に応じた距離だけ変化させることにより、該点の前後方向の変位を測定する変位測定部と、
   g) 前記測定領域の各点における前記位相に同期した時刻の、前記振動の1周期内の相異なる3点以上の時刻における前後方向の変位に基き、前記測定領域全体の振動の状態を決定する振動状態決定部と
   を備えることを特徴とする振動測定装置。
3. 前記照射領域の面積が前記測定領域の面積の50分の1から8分の1の範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動測定装置。
4. 前記走査部による前記照射領域の走査周波数が前記振動の振動周波数の1/m（mは自然数）であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の振動測定装置。
5. 前記位相に同期した時刻の数が[2n+1]（nは自然数）以上であって、前記測定領域の各点の前後方向の変位から前記振動のn次の高調波成分を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の振動測定装置。
6. 前記レーザ光源の点灯時間幅が前記振動の周期の1/3以上であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の振動測定装置。
7. 前記レーザ光源が複数であり、それぞれのレーザ光源から前記対象物体の表面の測定領域の互いに異なる一部の領域に照射し、該照射領域を該測定領域内で移動させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の振動測定装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の振動測定装置を備えた欠陥検査装置。
9. a) 対象物体に振動を励起する工程と、
   b) 前記対象物体の測定領域の一部の領域にレーザ光を照射し、該照射領域を前記測定領域内で移動させることにより、前記測定領域の各点において前記振動の位相と同期した時刻に、照明時間幅を前記振動の周期の1/3以下としたレーザ光を照射する工程と、
   c) 前記対象物体から反射してくる物体光を2分割した両光束に角度差をつけて干渉させることにより得られる干渉光を前記測定領域の各点について測定することにより、該照射領域内の近接した2点間の相対的な前後方向の変位を測定する工程と、
   d) 前記測定領域の各点における前記位相に同期した時刻の、前記振動の1周期内の相異なる3点以上の時刻における近接した2点間の相対的な前後方向の変位に基き、前記測定領域全体の振動の状態を決定する工程と
   を含むことを特徴とする振動測定方法。
10. a) 対象物体に振動を励起する工程と、
    b) 前記対象物体の測定領域の一部の領域にレーザ光を照射し、該照射領域を前記測定領域内で移動させることにより、前記測定領域の各点において前記振動の位相と同期した時刻に、照明時間幅を前記振動の周期の1/3以下としたレーザ光を照射する工程と、
    c) 前記測定領域の各点について、前記レーザ光を前記照射領域に照射する前に分割して取り出した参照光と、前記照射により前記点から反射してくる物体光の干渉光を測定する工程と、
    d) 前記測定領域の各点について、前記参照光と前記物体光の相対的光路長を前記レーザ光の波長に応じた距離だけ変化させることにより、該点の前後方向の変位を測定する工程と、
    e) 前記測定領域の各点における前記位相に同期した時刻の、前記振動の1周期内の相異なる3点以上の時刻における前後方向の変位に基き、前記測定領域全体の振動の状態を決定する工程と
    を含むことを特徴とする振動測定方法。
11. 請求項９または１０に記載の振動測定方法の各工程を含む欠陥検査方法。