JP3208273B2 - Surface profile measuring device - Google Patents

Surface profile measuring device

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JP3208273B2
JP3208273B2 JP2549995A JP2549995A JP3208273B2 JP 3208273 B2 JP3208273 B2 JP 3208273B2 JP 2549995 A JP2549995 A JP 2549995A JP 2549995 A JP2549995 A JP 2549995A JP 3208273 B2 JP3208273 B2 JP 3208273B2
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pulse signal
measured
light beam
lens
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沢 雅 人 野
田 芳 富 鮫
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光点走査速度変調型の
表面形状測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light spot scanning speed modulation type surface profile measuring apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の単一の受光器による光点走査速度
変調型の表面形状測定装置として、図9に示すようなも
のが提案されている。
2. Description of the Related Art As a conventional light spot scanning speed modulation type surface profile measuring apparatus using a single photodetector, the one shown in FIG. 9 has been proposed.

【0003】図示するように、スキャナ1が被測定物の
表面2に向かってレーザ光を発しながら被測定物の表面
2を扇形または平行に走査する。被測定物の表面2上の
各測定点m1〜m5で反射したレーザ光は、レンズ3に
より結像される。レンズ3の背後には、各測定点に対応
する複数の開口部を持つスリット板4が配置されてい
る。スリット板4には、図10に示すように等間隔で等
しい幅を有する開口部E1〜E5が設けられており、こ
の開口部E1〜E5を通過したレーザ光がスリット板4
の背後に備えられている光電変換器5に入射する。光電
変換器5では入力したレーザ光を単一の測定パルス信号
に変換する。その測定パルス信号は信号処理回路6に入
力され、測定開始時刻を起点とした各入力時間が予め記
憶しておいた複数の測定点m1〜m5に対応する基準面
7上の基準点M1〜M5から反射される基準パルス信号
の入力時間とそれぞれ比較される。信号処理回路6は、
その比較の結果から求めた各測定点m1〜m5の基準面
7からのずれに基づき、被測定物の表面2の形状を決定
する。
[0003] As shown in the figure, a scanner 1 scans a surface 2 of a device under test in a fan shape or in parallel while emitting a laser beam toward the surface 2 of the device under test. The laser light reflected at each of the measurement points m <b> 1 to m <b> 5 on the surface 2 of the measured object is imaged by the lens 3. Behind the lens 3, a slit plate 4 having a plurality of openings corresponding to each measurement point is arranged. As shown in FIG. 10, the slit plate 4 is provided with openings E1 to E5 having equal widths at equal intervals, and the laser light passing through the openings E1 to E5
Incident on the photoelectric converter 5 provided behind. The photoelectric converter 5 converts the input laser light into a single measurement pulse signal. The measurement pulse signal is input to the signal processing circuit 6, and reference points M1 to M5 on the reference plane 7 corresponding to a plurality of measurement points m1 to m5 stored in advance with respective input times starting from the measurement start time. Is compared with the input time of the reference pulse signal reflected from the input signal. The signal processing circuit 6
The shape of the surface 2 of the measured object is determined based on the deviation of each of the measurement points m1 to m5 from the reference plane 7 obtained from the result of the comparison.

【0004】ここで、測定パルス信号の入力時間から被
測定物の表面2の形状を決定する原理を図11〜12を
基に説明する。図11(a)は走査開始パルス検出器8
(図9参照)から信号処理回路6に出力される走査開始
パルス信号kを示すタイミングチャートである。図11
(b)は被測定物の表面2ではなく、表面形状の測定に
際して基準となる基準面7(図9参照)を走査した場合
に、信号処理回路6が受信する基準パルス信号R1〜R
5のタイミングチャートである。基準パルス信号R1〜
R5は基準面7上の基準点M1〜M5(測定点m1〜m
5に対応する)から反射した各レーザ光が開口部E1〜
E5を通過した後に変換されたものである。図11
(c)は実際に被測定物の表面2を走査した場合に、信
号処理回路6が受信する測定パルス信号r1〜r5のタ
イミングチャートである。
Here, the principle of determining the shape of the surface 2 of the device under test from the input time of the measurement pulse signal will be described with reference to FIGS. FIG. 11A shows a scanning start pulse detector 8.
10 is a timing chart showing a scanning start pulse signal k output from the signal processing circuit 6 (see FIG. 9). FIG.
(B) shows reference pulse signals R1 to R received by the signal processing circuit 6 when the reference surface 7 (see FIG. 9) serving as a reference when measuring the surface shape is scanned instead of the surface 2 of the object to be measured.
5 is a timing chart of FIG. Reference pulse signals R1 to
R5 is a reference point M1 to M5 (measurement points m1 to
5) correspond to the apertures E1 to E5.
It has been converted after passing through E5. FIG.
(C) is a timing chart of the measurement pulse signals r1 to r5 received by the signal processing circuit 6 when the surface 2 of the device under test is actually scanned.

【0005】図12(a)〜(c)は図11(a)〜
(c)にぞれぞれ対応しており、図12はこれらのパル
ス信号の中の1つを取り出したタイミングチャートであ
る。
FIGS. 12 (a) to 12 (c) show FIGS.
FIG. 12 is a timing chart in which one of these pulse signals is extracted.

【0006】信号処理回路6は、予め図11(a),
(b)に示すように走査開始パルス信号の入力時刻から
各基準点M1〜M5に対応する基準パルス信号R1〜R
5の入力時刻までの入力時間を記憶しておき、それらの
入力時間を図11(c)に示す測定パルス信号r1〜r
5の入力時間と比較して、その比較結果に基づき各測定
点m1〜m5の基準面7とのずれを計算し、被測定物の
表面2の形状を決定する。
[0006] The signal processing circuit 6 has a configuration shown in FIG.
As shown in (b), the reference pulse signals R1 to R corresponding to the respective reference points M1 to M5 from the input time of the scanning start pulse signal.
The input times up to the input time of No. 5 are stored, and those input times are stored in the measurement pulse signals r1 to r shown in FIG.
5, the deviation of each of the measurement points m1 to m5 from the reference plane 7 is calculated based on the comparison result, and the shape of the surface 2 of the measured object is determined.

【0007】図12でいえば、測定の対象である基準パ
ルス信号Rnの入力時間Tnと、それに対応する測定パ
ルス信号rnの入力時間tnを比較し、基準面と測定点
との相対位置及び測定開始位置からの各測定点の絶対位
置を求め、被測定物の表面2の形状を決定する。
Referring to FIG. 12, the input time Tn of the reference pulse signal Rn to be measured and the input time tn of the corresponding measurement pulse signal rn are compared, and the relative position between the reference plane and the measurement point and the measurement time are measured. The absolute position of each measurement point from the start position is determined, and the shape of the surface 2 of the measured object is determined.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
よると被測定物の表面2の性状の違いにより、例えば反
射率が低い表面であったり、あるいは形状に急激な変化
がある表面である等の場合反射光が戻ってこないことが
ある。また反射光が極めて微弱な場合は、それに対応す
るパルス信号が生成されなかったり、パルス信号への変
換が困難になることがある。このように反射光に対応す
るパルス信号がなくなると、図12に示した入力時間t
nが異なった値になり、正確に表面形状を測定すること
ができなくなるおそれがある。
However, according to the prior art, due to the difference in the properties of the surface 2 of the object to be measured, for example, a surface having a low reflectivity or a surface having a sharp change in shape. In the case of, the reflected light may not return. If the reflected light is extremely weak, a corresponding pulse signal may not be generated, or it may be difficult to convert the reflected light into a pulse signal. When the pulse signal corresponding to the reflected light disappears, the input time t shown in FIG.
n becomes a different value, and there is a possibility that the surface shape cannot be measured accurately.

【0009】そこで本発明の目的は、被測定物の表面の
性状及び形状によらずに正確に表面形状を測定しうる表
面形状測定装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface shape measuring apparatus capable of accurately measuring a surface shape irrespective of the properties and shapes of the surface of an object to be measured.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
表面形状測定装置は、被測定物の表面に向かってビーム
光を発しながら被測定物の表面をスキャンするスキャナ
と、被測定物の表面から反射されるビーム光を結像する
レンズと、被測定物の表面上の予め定められた複数の測
定点に対応して備えられ、測定点毎にそれぞれ異なる数
のスリットを有する複数の開口部を形成したスリット板
と、レンズを介して各スリットを通過したビーム光を測
定パルス信号に変換する光電変換手段と、測定パルス信
号を入力し、測定開始時刻を起点とした各入力時間を、
予め記憶しておいた複数の測定点に対応する基準面から
反射される基準パルス信号の入力時間とそれぞれ比較
し、その比較結果から求めた各測定点の基準面からのず
れに基づき、被測定物の表面形状を決定する信号処理手
段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface shape measuring apparatus for scanning a surface of an object to be measured while emitting a light beam toward the surface of the object to be measured. A lens that forms an image of the light beam reflected from the surface of the object, and a plurality of lenses that are provided corresponding to a plurality of predetermined measurement points on the surface of the object to be measured and have a different number of slits for each measurement point. A slit plate having an opening, photoelectric conversion means for converting the light beam passing through each slit through a lens into a measurement pulse signal, and inputting the measurement pulse signal and setting each input time from the measurement start time as a starting point. ,
The measured time is compared with the input time of the reference pulse signal reflected from the reference plane corresponding to the plurality of measurement points stored in advance, and the measured point is measured based on the deviation of each measurement point from the reference plane obtained from the comparison result. Signal processing means for determining the surface shape of the object.

【0011】本発明の請求項2に係る表面形状測定装置
は、被測定物の表面に向かってビーム光を発しながら被
測定物の表面をスキャンするスキャナと、被測定物の表
面から反射されるビーム光を結像するレンズと、被測定
物の表面上の予め定められた複数の測定点に対応して備
えられ、測定点毎にそれぞれ幅の異なる1つのスリット
を有する複数の開口部を形成したスリット板と、レンズ
を介して各スリットを通過したビーム光を測定パルス信
号に変換する光電変換手段と、測定パルス信号を入力
し、測定開始時刻を起点とした各入力時間を、予め記憶
しておいた複数の測定点に対応する基準面から反射され
る基準パルス信号の入力時間とそれぞれ比較し、その比
較結果から求めた各測定点の基準面からのずれに基づ
き、被測定物の表面形状を決定する信号処理手段とを備
えたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a surface shape measuring apparatus for scanning a surface of an object to be measured while emitting a light beam toward the surface of the object to be measured, and reflecting light from the surface of the object to be measured. A lens for imaging the light beam, and a plurality of apertures provided corresponding to a plurality of predetermined measurement points on the surface of the object to be measured and having one slit having a different width for each measurement point are formed. A slit plate, a photoelectric conversion means for converting the light beam passing through each slit through the lens into a measurement pulse signal, and inputting the measurement pulse signal and pre-stored each input time starting from the measurement start time. The input time of the reference pulse signal reflected from the reference surface corresponding to the plurality of measurement points is compared with the input time, and based on the deviation of each measurement point from the reference surface obtained from the comparison result, the surface of the DUT is measured. form It is obtained by a signal processing means for determining the.

【0012】本発明の請求項3に係る表面形状測定装置
は、被測定物の表面に向かってビーム光を発しながら被
測定物の表面をスキャンするスキャナと、被測定物の表
面から反射されるビーム光を結像するレンズと、被測定
物の表面上の予め定められた複数の測定点に対応して備
えられ、測定点毎にそれぞれ異なる数のスリットを有す
る少なくとも1つの開口部及び測定点毎にそれぞれ幅の
異なる1つのスリットを有する少なくとも1つの開口部
を形成したスリット板と、レンズを介して各スリットを
通過したビーム光を測定パルス信号に変換する光電変換
手段と、測定パルス信号を入力し、測定開始時刻を起点
とした各入力時間を、予め記憶しておいた複数の測定点
に対応する基準面から反射される基準パルス信号の入力
時間とそれぞれ比較し、その比較結果から求めた各測定
点の基準面からのずれに基づき、被測定物の表面形状を
決定する信号処理手段とを備えたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a surface shape measuring apparatus for scanning a surface of an object to be measured while emitting a light beam toward the surface of the object to be measured, and reflecting the light from the surface of the object to be measured. A lens for imaging the light beam, and at least one aperture and a measurement point provided corresponding to a plurality of predetermined measurement points on the surface of the object to be measured, each having a different number of slits for each measurement point A slit plate having at least one opening having one slit having a different width for each, a photoelectric conversion unit for converting a light beam passing through each slit through a lens into a measurement pulse signal, and a measurement pulse signal Each input time starting from the measurement start time is compared with the input time of a reference pulse signal reflected from a reference plane corresponding to a plurality of measurement points stored in advance. And, based on the deviation from the reference surface of the measurement points obtained from the comparison result, in which a signal processing means for determining the surface profile of the workpiece.

【0013】本発明の請求項4に係る表面形状測定装置
は、被測定物の表面に向かってビーム光を発しながら被
測定物の表面をスキャンするスキャナと、被測定物の表
面から反射されるビーム光を結像するレンズと、被測定
物の表面上の予め定められた複数の測定点に対応して備
えられそれぞれ幅の等しい1つのスリットを有する複数
の開口部及び隣合う開口部の間で各開口部の幅と異なる
1つのスリットを有するインデックス用開口部を形成し
たスリット板と、レンズを介して各スリットを通過した
ビーム光を測定パルス信号に変換する光電変換手段と、
測定パルス信号を入力し、測定開始時刻を起点とした各
入力時間を、予め記憶しておいた複数の測定点に対応す
る基準面から反射される基準パルス信号の入力時間とそ
れぞれ比較し、その比較結果から求めた各測定点の基準
面からのずれに基づき、被測定物の表面形状を決定する
信号処理手段とを備えたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a surface shape measuring apparatus for scanning a surface of a device under test while emitting a light beam toward the surface of the device under test, and reflecting light from the surface of the device under test. Between a lens for imaging the light beam, a plurality of openings provided corresponding to a plurality of predetermined measurement points on the surface of the DUT, each having one slit having the same width, and an adjacent opening; A slit plate formed with an index opening having one slit different from the width of each opening, and a photoelectric conversion means for converting the light beam passing through each slit through a lens into a measurement pulse signal;
The measurement pulse signal is input, and each input time starting from the measurement start time is compared with the input time of the reference pulse signal reflected from the reference plane corresponding to a plurality of measurement points stored in advance, respectively. Signal processing means for determining the surface shape of the object to be measured based on the deviation of each measurement point from the reference plane obtained from the comparison result.

【0014】本発明の請求項5に係る表面形状測定装置
は、被測定物の表面に向かってビーム光を発しながら被
測定物の表面をスキャンするスキャナと、被測定物の表
面から反射されるビーム光を結像するレンズと、被測定
物の表面上の予め定められた複数の測定点に対応して備
えられ、それぞれ幅の等しい1つのスリットを有する複
数の開口部を形成したスリット板と、レンズを介して各
スリットを通過したビーム光を測定パルス信号に変換す
る光電変換手段と、測定パルス信号を入力し、測定パル
ス信号の総数が測定点の総数と一致しないときは測定を
無効とし、一致するときは測定を有効とし、測定開始時
刻を起点とした各入力時間を、予め記憶しておいた複数
の測定点に対応する基準面から反射される基準パルス信
号の入力時間とそれぞれ比較し、その比較結果から求め
た各測定点の基準面からのずれに基づき、被測定物の表
面形状を決定する信号処理手段とを備えたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a surface shape measuring apparatus for scanning a surface of an object to be measured while emitting a light beam toward the surface of the object to be measured, and reflecting the light from the surface of the object to be measured. A lens for imaging the light beam, and a slit plate provided corresponding to a plurality of predetermined measurement points on the surface of the object to be measured and having a plurality of openings each having one slit having an equal width. And photoelectric conversion means for converting the light beam passing through each slit through the lens into a measurement pulse signal, and inputting the measurement pulse signal, and invalidating the measurement when the total number of the measurement pulse signals does not match the total number of the measurement points. If they match, the measurement is valid, and each input time starting from the measurement start time is the input time of the reference pulse signal reflected from the reference plane corresponding to a plurality of measurement points stored in advance. Each comparison, based on the deviation from the reference surface of the measurement points obtained from the comparison result, in which a signal processing means for determining the surface profile of the workpiece.

【0015】本発明の請求項6に係る表面形状測定装置
は、請求項5記載の信号処理手段が測定開始時刻を起点
とした隣り合う測定パルス信号の各入力時間をそれぞれ
比較し、両者の差が所定の値より大きいときはその測定
を無効とするものであることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the surface shape measuring device, the signal processing means according to the fifth aspect compares respective input times of adjacent measurement pulse signals starting from the measurement start time, and calculates a difference between the two. When is larger than a predetermined value, the measurement is invalidated.

【0016】本発明の請求項7に係る表面形状測定装置
は、請求項5記載のスキャナが被測定物の同一表面を複
数回スキャンするものであって、信号処理手段が複数回
のスキャンによって得られた測定パルス信号を被測定物
の測定点毎に加算し、各加算信号の中で所定値を越えて
いるものを一定の大きさを有する補正パルス信号に補正
し、測定開始時刻を起点とした各補正パルス信号入力時
間を、予め記憶しておいた複数の測定点に対応する基準
面から反射される基準パルス信号の入力時間とそれぞれ
比較し、その比較結果から求めた各測定点の基準面から
のずれに基づき、被測定物の表面形状を決定するもので
あることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the surface shape measuring apparatus, the scanner according to the fifth aspect scans the same surface of the object to be measured a plurality of times, and the signal processing means obtains the data by performing the plurality of scans. The measured pulse signal is added for each measurement point of the device under test, and a signal exceeding a predetermined value among the added signals is corrected to a correction pulse signal having a certain magnitude, and the measurement start time is defined as a starting point. The input time of each corrected pulse signal is compared with the input time of a reference pulse signal reflected from a reference plane corresponding to a plurality of measurement points stored in advance, and the reference of each measurement point obtained from the comparison result is compared. It is characterized in that the surface shape of the measured object is determined based on the deviation from the surface.

【0017】[0017]

【作用】本発明の請求項1に係る表面形状測定装置は、
各開口部毎に自体を示す識別子に対応する数のスリット
を設けたものである。これによって、測定パルス信号の
数から測定点を知ることができ、正確に表面形状を測定
することができる。
The surface shape measuring device according to claim 1 of the present invention is
The number of slits corresponding to the identifier indicating itself is provided for each opening. Thus, the measurement point can be known from the number of measurement pulse signals, and the surface shape can be accurately measured.

【0018】本発明の請求項2に係る表面形状測定装置
は、各開口部の幅を自体を示す識別子に対応する大きさ
としたものである。これによって、測定パルス信号の幅
から測定点を知ることができ、正確に表面形状を測定す
ることができる。
In the surface shape measuring device according to a second aspect of the present invention, the width of each opening is set to a size corresponding to an identifier indicating the opening itself. Thereby, the measurement point can be known from the width of the measurement pulse signal, and the surface shape can be accurately measured.

【0019】本発明の請求項3に係る表面形状測定装置
は、開口部毎に自体を示す識別子に対応する数だけスリ
ットを設けるか又は開口部の幅を自体を示す識別子に対
応する大きさとしたものである。これによって、測定パ
ルス信号の数及び幅から測定点を知ることができ、正確
に表面形状を測定することができる。
In the surface profile measuring device according to the third aspect of the present invention, slits are provided in a number corresponding to the identifier indicating the opening or the width of the opening is set to the size corresponding to the identifier indicating the opening. Things. Thus, the measurement point can be known from the number and width of the measurement pulse signal, and the surface shape can be accurately measured.

【0020】本発明の請求項4に係る表面形状測定装置
は、各開口部の間でインデックス用スリットを設けたも
のである。これによって、インデックス用スリットから
のパルス信号から各測定点を知ることができ、正確に表
面形状を測定することができる。
In the surface profile measuring device according to a fourth aspect of the present invention, an index slit is provided between the openings. Thus, each measurement point can be known from the pulse signal from the index slit, and the surface shape can be accurately measured.

【0021】本発明の請求項5に係る表面形状測定装置
は、従来の開口部を有するスリット板を使用しながら、
測定パルス信号の総数をカウントし、測定点の総数と比
較するものである。これによって、不正確な測定を検出
することで可能になり、不正確な表面形状の測定を防止
しうる。
The surface profile measuring apparatus according to claim 5 of the present invention uses a conventional slit plate having an opening,
The total number of measurement pulse signals is counted and compared with the total number of measurement points. This allows detection of inaccurate measurements, which can prevent inaccurate surface shape measurements.

【0022】本発明の請求項6に係る表面形状測定装置
は、従来の開口部を有するスリット板を使用しながら、
隣り合う測定パルス信号の入力時間差を計測するもので
ある。これによって、不正確な測定を検出することがで
きる。
The surface profile measuring apparatus according to claim 6 of the present invention uses a conventional slit plate having an opening,
It measures the input time difference between adjacent measurement pulse signals. Thereby, an incorrect measurement can be detected.

【0023】本発明の請求項7に係る表面形状測定装置
は、複数回被測定物の同一表面を測定し、測定点毎に測
定パルス信号を加算しその加算信号を補正するものであ
る。これによって、測定に失敗した測定点のデータを補
正することができる。
A surface profile measuring apparatus according to a seventh aspect of the present invention measures the same surface of an object to be measured a plurality of times, adds a measurement pulse signal for each measurement point, and corrects the added signal. This makes it possible to correct the data of the measurement point where the measurement has failed.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の請求項1に係る第1実施例を図1を
用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0025】図1は第1実施例のスリット板4を示す平
面図及びスリット板4を通過したレーザ光が測定パルス
信号に変換された後のタイミングチャートを示してい
る。図示するようにスリット板4には、レンズ3からの
レーザ光を通過させる各開口部E1〜E4において、そ
れぞれ異なる数のスリットsが設けられており、この数
がその開口部の識別子を示している。図1のスリット板
4では、1番目の開口部E1には1つのスリットsが設
けられ、2番目の開口部E2には2つのスリットsが設
けられ、、……、4番目のE4には4つのスリットsが
設けられている。各開口部に入射した1つのレーザ光
は、各開口部のスリットの数に分断され、分断されたレ
ーザ光は光電変換器5で測定パルス信号r1〜r4に変
換される。各測定パルス信号r1〜r4は図1のタイミ
ングチャートに示されるようなタイミングで信号処理回
路6に入力される。信号処理回路6では、予め各開口部
E1〜E4毎に設けられたスリットsの数を記憶してお
くため、現在入力したパルスをカウントすることによ
り、どこの開口部からの測定パルス信号なのか、すなわ
ちどこの測定点から反射したパルス信号なのかを知るこ
とができる。その結果、信号処理回路6は、予め記憶し
ておいた数のパルス信号が入力されない場合、その数に
対応する測定点の計測が失敗したと判断し、その部分に
対する所定の異常処理、例えばつなぎ処理や測定値無効
処理等を行うことができる。
FIG. 1 is a plan view showing the slit plate 4 of the first embodiment and a timing chart after a laser beam passing through the slit plate 4 is converted into a measurement pulse signal. As shown in the figure, the slit plate 4 is provided with a different number of slits s at each of the openings E1 to E4 through which the laser light from the lens 3 passes, and this number indicates the identifier of the opening. I have. In the slit plate 4 of FIG. 1, one slit s is provided in the first opening E1, two slits s are provided in the second opening E2,..., And the fourth E4 is provided. Four slits s are provided. One laser beam incident on each opening is divided into the number of slits in each opening, and the divided laser light is converted by the photoelectric converter 5 into measurement pulse signals r1 to r4. Each of the measurement pulse signals r1 to r4 is input to the signal processing circuit 6 at a timing as shown in the timing chart of FIG. In the signal processing circuit 6, since the number of slits s provided for each of the openings E1 to E4 is stored in advance, the currently input pulse is counted to determine which of the openings the measurement pulse signal is from. That is, it is possible to know from which measurement point the pulse signal is reflected. As a result, when the pulse signal of the number stored in advance is not input, the signal processing circuit 6 determines that the measurement of the measurement point corresponding to the number has failed, and performs a predetermined abnormal process on the portion, for example, the connection. Processing or measurement value invalidation processing can be performed.

【0026】これによって表面の性状及び形状によらず
に正確に表面形状を測定しうる。
Thus, the surface shape can be accurately measured irrespective of the surface properties and shape.

【0027】次に、本発明の請求項2に係る第2実施例
を図2を基に説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0028】図2は第2実施例のスリット板4を示す平
面図及びスリット板4を通過したレーザ光が測定パルス
信号に変換された後のタイミングチャートを示してい
る。図示するように、スリット板4において各開口部E
1〜E4の幅がそれぞれ異なっており、その幅が各開口
部E1〜E4を示す識別子となっている。図2のスリッ
ト板4では、1番目の開口部E1の幅はw1であり、2
番目の開口部E2の幅はw2であり、……、4番目のE
4の幅はw4となっている。各開口部E1〜E4に入射
した1つのレーザ光は、各開口部E1〜E4を通過した
レーザ光は光電変換器5で測定パルス信号r1〜r4に
変換される。各測定パルス信号r1〜r4は図2のタイ
ミングチャートに示されるようなタイミングで信号処理
回路6に入力される。信号処理回路6では、予め各開口
部の幅に対応する測定パルス信号の幅w1〜w4を記憶
しておくため、現在入力した測定パルスの幅を測定する
ことにより、どこの開口部からの測定パルス信号なのか
すなわちどこの測定点から反射してきたパルス信号なの
かを知ることができる。その結果、信号処理回路6は、
もし予め記憶しておいた幅の測定パルス信号が入力され
ない場合には、その幅に対応する測定点の計測が失敗し
たと判断し、その部分に対する所定の異常処理、例えば
つなぎ処理や測定値無効処理等ができることになる。
FIG. 2 is a plan view showing the slit plate 4 of the second embodiment and a timing chart after a laser beam passing through the slit plate 4 is converted into a measurement pulse signal. As shown in FIG.
The widths of 1 to E4 are different from each other, and the width is an identifier indicating each of the openings E1 to E4. In the slit plate 4 of FIG. 2, the width of the first opening E1 is w1,
The width of the second opening E2 is w2,.
The width of 4 is w4. One laser beam incident on each of the openings E1 to E4 is converted into measurement pulse signals r1 to r4 by the photoelectric converter 5 after the laser light has passed through each of the openings E1 to E4. Each of the measurement pulse signals r1 to r4 is input to the signal processing circuit 6 at a timing as shown in the timing chart of FIG. In the signal processing circuit 6, since the widths w1 to w4 of the measurement pulse signals corresponding to the widths of the respective openings are stored in advance, by measuring the width of the currently input measurement pulse, the measurement from any opening can be performed. It is possible to know whether the signal is a pulse signal, that is, from which measurement point the pulse signal is reflected. As a result, the signal processing circuit 6
If the measurement pulse signal of the width stored in advance is not input, it is determined that the measurement of the measurement point corresponding to the width has failed, and a predetermined abnormal process for the portion, such as a connection process or invalid measurement value, is performed. Processing and the like can be performed.

【0029】これによって表面の性状及び形状によらず
に正確に表面形状を測定しうる。
Thus, the surface shape can be accurately measured irrespective of the surface properties and shape.

【0030】次に、本発明の請求項3に係る実施例を図
3を基に説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0031】図3は第3実施例のスリット板4を示す平
面図及びスリット板4を通過したレーザ光が測定パルス
信号に変換された後のタイミングチャートを示してい
る。図示するようにスリット板4において、奇数番目の
開口部E1,E3,…,E5には、第1実施例のように
開口部自体の識別子を示す数のスリットsが設けられて
いる。他方、偶数番目の開口部E2,E4は、第2実施
例のように開口部自体の識別子を示す幅を有している。
その結果、信号処理回路6は予め記憶しておいた測定パ
ルス信号の数を入力しなかったとき又は予め記憶してお
いた幅の測定パルス信号を入力しなかったときは、その
測定点の計測が失敗したと判断し、その部分に対する所
定の異常処理、例えばつなぎ処理や測定値無効処理等が
できることになる。
FIG. 3 is a plan view showing the slit plate 4 of the third embodiment and a timing chart after a laser beam passing through the slit plate 4 is converted into a measurement pulse signal. As shown, in the slit plate 4, odd-numbered openings E1, E3,..., E5 are provided with a number of slits s indicating the identifier of the opening itself as in the first embodiment. On the other hand, the even-numbered openings E2 and E4 have a width indicating the identifier of the opening itself as in the second embodiment.
As a result, when the signal processing circuit 6 does not input the number of measurement pulse signals stored in advance or does not input a measurement pulse signal having a width stored in advance, the signal processing circuit 6 measures the measurement point. Is determined to be unsuccessful, and a predetermined abnormal process for the portion, such as a connecting process or a measured value invalidating process, can be performed.

【0032】これにより、開口部のスリット数及び幅を
減少させることができると共に、異常処理を行うことも
可能になる。
This makes it possible to reduce the number and width of the slits in the opening and to perform an abnormal process.

【0033】次に、本発明の請求項4に係る第4実施例
を図4を基に説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0034】図4は第4実施例のスリット板4を示す平
面図及びスリット板4を通過したレーザ光が測定パルス
信号に変換された後のタイミングチャートを示してい
る。図示するようにスリット板4において、各開口部E
1〜E4の間で、例えば1つおきに、開口部E1〜E4
の幅とは異なる大きさの幅を有するスリットI1s,I
3sをそれぞれ含むインデックス用開口部I1,I3が
設けられている。その結果、信号処理回路6は開口部E
1からの測定パルス信号r1、インデックス用スリット
I1sからのパルス信号i1,開口部E2からの測定パ
ルス信号r2、開口部E3からの測定パルス信号r3、
インデックス用スリットI3sからのパルス信号i3、
開口部E4からの測定パルス信号r4と入力することに
なり、この入力パターンからのずれを検出することによ
って、測定に失敗した測定点を検出することができる。
FIG. 4 is a plan view showing the slit plate 4 of the fourth embodiment and a timing chart after a laser beam passing through the slit plate 4 is converted into a measurement pulse signal. As shown, in the slit plate 4, each opening E
For example, every other opening E1 to E4
Slits I1s, I1s having a width different from the width of
Index openings I1 and I3 each including 3s are provided. As a result, the signal processing circuit 6
1, a measurement pulse signal r1 from the aperture E3, a measurement pulse signal r2 from the aperture E3, a measurement pulse signal r3 from the aperture E3,
A pulse signal i3 from the index slit I3s,
The measurement pulse signal r4 is input from the opening E4. By detecting a deviation from the input pattern, a measurement point at which measurement has failed can be detected.

【0035】これによって、表面の性状及び形状によら
ずに正確に表面形状を測定しうる。
Thus, the surface shape can be accurately measured irrespective of the surface properties and shape.

【0036】次に、本発明の請求項5に係る第5実施例
を図5を基に説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0037】図5は第5実施例のスリット板4を示す平
面図及びスリット板4を通過したレーザ光が測定パルス
信号に変換された後のタイミングチャートを示してい
る。図示するようにスリット板4上の開口部E1〜En
は、従来技術と同様に等しい幅を有している。
FIG. 5 is a plan view showing the slit plate 4 of the fifth embodiment and a timing chart after a laser beam passing through the slit plate 4 is converted into a measurement pulse signal. As shown, openings E1 to En on slit plate 4 are provided.
Have the same width as in the prior art.

【0038】第5実施例の信号処理回路6では、予め記
憶しておいた測定点の数(この場合はn個とする)と、
実際に入力した測定パルス信号の総数とを比較し、両者
が不一致ならばその測定は無効と判断する。例えば図5
では、(n−1)番目の測定パルス信号r(n−1)が
入力されなかった場合を示しており、この場合はその測
定は無効と判断する。
In the signal processing circuit 6 of the fifth embodiment, the number of measurement points stored in advance (in this case, n) is
The total number of actually input measurement pulse signals is compared with each other, and if they do not match, it is determined that the measurement is invalid. For example, FIG.
Shows a case where the (n-1) th measurement pulse signal r (n-1) is not input, and in this case, the measurement is determined to be invalid.

【0039】これによって、従来の開口部を有するスリ
ット板を使用しながら不正確な表面測定を防止しうる。
Thus, it is possible to prevent inaccurate surface measurement while using a conventional slit plate having an opening.

【0040】次に、本発明の請求項6に係る第6実施例
を図5を基に説明する。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0041】第6実施例は従来の開口部を有するスリッ
ト板4を使用するものである。
The sixth embodiment uses a conventional slit plate 4 having an opening.

【0042】第6実施例の信号処理回路6は、入力した
隣り合う測定パルス信号r1〜rnの入力時間の差を以
下のようにして変化量Tを求める。
The signal processing circuit 6 of the sixth embodiment calculates the difference T between the input time of the adjacent measurement pulse signals r1 to rn as follows.

【0043】 T1=t2−t1 T1=t3−t2 ……………………… Tn=t(n+1)−tn この各変化量Tは、隣接する測定点相互の距離に対応す
る。従って、この変加量Tを所定のリミット値L(測定
者により常識的に設定する)と比較し、オーバしていた
らそのデータを無効としその部分に対する所定の異常処
理、例えばつなぎ処理や測定値無効処理等を行う。
T1 = t2-t1 T1 = t3-t2... Tn = t (n + 1) -tn Each variation T corresponds to a distance between adjacent measurement points. Therefore, the change amount T is compared with a predetermined limit value L (set by a measurer using common sense), and if it exceeds, the data is invalidated and a predetermined abnormal process such as a connection process or a measured value is performed on the portion. Perform invalidation processing.

【0044】これによって、従来のスリット板を使用し
ながら不正確な表面測定を防止しうる。
Thus, it is possible to prevent inaccurate surface measurement while using a conventional slit plate.

【0045】次に本発明の請求項7に係る第7実施例を
図6、図7、及び図8を基に説明する。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. FIG.

【0046】第7実施例は、従来のスリット板を使用し
ながら同一部分を複数回走査することによって、各測定
点毎に測定パルス信号を加算して、パルス信号の欠落を
補正するものである。図6は、第7実施例のスリット板
4を示す平面図及びスリット板4を通過したレーザ光が
測定パルス信号r1〜rnに変換された後のタイミング
チャートを示している。ここでは何回か測定した中で、
例えば3回分(k回目、k+1回目、k+2回目)を取
り出している。信号処理回路6は、各測定点毎に入力し
た測定バルス信号r1〜rnを加算しておき、それぞれ
の測定点毎に加算し、加算パルス信号ar1〜arnを
求める(図7のタイミングチャート参照)。この各加算
パルス信号ar1〜arnの大きさを、所定の値ここで
は1回分のパルス信号の大きさよりやや低いレベルであ
るスレッショホールド13と比較する。信号処理回路6
は加算信号パルス信号ar1〜arnの中でスレッショ
ホールド13を越えたものは、有効な測定値と判断し
て、一定の大きさのパルス列に変換して補正パルス信号
hr1〜hrnを作り出す(図8のタイミングチャート
参照)。この補正パルス信号hr1〜hrnの入力時間
を、測定パルス信号の入力時間として扱い、表面形状の
決定を行う。図6では、k+1回目の測定時において2
番目の測定パルスが検出できなかった場合を示している
が、図7のようにk+1回目の前後(k回目とk+2回
目)の測定パルスを加算し、この加算パルス信号を補正
パルス信号に補正している。
In the seventh embodiment, the same portion is scanned a plurality of times while using a conventional slit plate, thereby adding a measurement pulse signal for each measurement point to correct the lack of the pulse signal. . FIG. 6 is a plan view showing the slit plate 4 of the seventh embodiment and a timing chart after the laser light passing through the slit plate 4 is converted into measurement pulse signals r1 to rn. Here, after several measurements,
For example, three times (k times, k + 1 times, k + 2 times) are taken out. The signal processing circuit 6 adds the measurement pulse signals r1 to rn input for each measurement point, adds the measurement pulse signals r1 to rn for each measurement point, and obtains added pulse signals ar1 to arn (see the timing chart of FIG. 7). . The magnitude of each of the added pulse signals ar1 to arn is compared with a predetermined value, here, the threshold 13, which is a level slightly lower than the magnitude of one pulse signal. Signal processing circuit 6
In the sum signal pulse signals ar1 to arn, those exceeding the threshold 13 are determined to be valid measurement values, and are converted into pulse trains of a certain size to generate correction pulse signals hr1 to hrn (FIG. 8). The input time of the correction pulse signals hr1 to hrn is treated as the input time of the measurement pulse signal, and the surface shape is determined. In FIG. 6, at the time of the (k + 1) th measurement, 2
FIG. 7 shows a case in which the measurement pulse of the first time cannot be detected. However, as shown in FIG. ing.

【0047】これによって、任意の測定点の測定パルス
信号の欠落を補正することができる。
As a result, it is possible to correct a missing measurement pulse signal at an arbitrary measurement point.

【0048】[0048]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、測定パルス信
号の数から測定点を知ることができ正確に表面形状を測
定しうる。
According to the first aspect of the present invention, the measurement point can be known from the number of measurement pulse signals, and the surface shape can be measured accurately.

【0049】請求項2の発明によれば、測定パルス信号
の幅から測定点を知ることができ、正確に表面形状を測
定しうる。
According to the second aspect of the present invention, the measurement point can be known from the width of the measurement pulse signal, and the surface shape can be accurately measured.

【0050】請求項3の発明によれば、測定パルス信号
の数及び幅から測定点を知ることができ、正確に表面形
状を測定しうる。
According to the third aspect of the present invention, the measurement point can be known from the number and width of the measurement pulse signal, and the surface shape can be accurately measured.

【0051】請求項4の発明によれば、インデックス用
スリットから測定点を知ることができ、正確に表面形状
を測定しうる。
According to the fourth aspect of the invention, the measurement point can be known from the index slit, and the surface shape can be accurately measured.

【0052】請求項5の発明によれば、従来の開口部を
有するスリット板を使用しながら、測定パルス信号の総
数をカウントするため、不正確な測定を防止しうる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the total number of measurement pulse signals is counted while using a conventional slit plate having an opening, inaccurate measurement can be prevented.

【0053】請求項6の発明によれば、従来の開口部を
有するスリット板を使用しながら、隣り合う測定パルス
信号の入力時間差を計測するため、不正確な測定を検出
することができる。
According to the invention of claim 6, since the input time difference between adjacent measurement pulse signals is measured while using the conventional slit plate having an opening, an inaccurate measurement can be detected.

【0054】請求項7の発明によれば、複数回同一箇所
の測定するため、測定に失敗した測定点のデータを補正
することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the same location is measured a plurality of times, it is possible to correct the data at the measurement point where the measurement failed.

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

【図1】本発明による表面形状測定装置の第1実施例の
スリット板を示す平面図及び測定パルス信号を示すタイ
ミングチャート。
FIG. 1 is a plan view showing a slit plate and a timing chart showing measurement pulse signals of a first embodiment of a surface profile measuring apparatus according to the present invention.

【図2】本発明による第2実施例のスリット板を示す平
面図及び測定パルス信号を示すタイミングチャート。
FIG. 2 is a plan view showing a slit plate according to a second embodiment of the present invention and a timing chart showing measurement pulse signals.

【図3】本発明による第3実施例のスリット板を示す平
面図及び測定パルス信号を示すタイミングチャート。
FIG. 3 is a plan view showing a slit plate of a third embodiment according to the present invention and a timing chart showing measurement pulse signals.

【図4】本発明による第4実施例のスリット板を示す平
面図及び測定パルス信号を示すタイミングチャート。
FIG. 4 is a plan view showing a slit plate according to a fourth embodiment of the present invention and a timing chart showing measurement pulse signals.

【図5】本発明による第5実施例及び第6実施例のスリ
ット板を示す平面図及び測定パルス信号を示すタイミン
グチャート。
FIG. 5 is a plan view showing a slit plate of a fifth embodiment and a sixth embodiment according to the present invention, and a timing chart showing a measurement pulse signal.

【図6】本発明による第7実施例のスリット板を示す平
面図及び測定パルス信号を示すタイミングチャート。
FIG. 6 is a plan view showing a slit plate of a seventh embodiment according to the present invention, and a timing chart showing measurement pulse signals.

【図7】加算パルス信号を示すタイミングチャート。FIG. 7 is a timing chart showing an addition pulse signal.

【図8】加算パルス信号を補正した後の補正パルス信号
を示すタイミングチャート。
FIG. 8 is a timing chart showing a corrected pulse signal after correcting an added pulse signal.

【図9】表面形状測定装置の動作原理を説明するための
図。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation principle of the surface shape measuring device.

【図10】従来技術のよる表面形状測定装置のスリット
板に含まれる開口部を示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing an opening included in a slit plate of a surface profile measuring device according to a conventional technique.

【図11】走査開始パルス信号、基準パルス信号、及び
測定パルス信号を示すタイミングチャート。
FIG. 11 is a timing chart showing a scanning start pulse signal, a reference pulse signal, and a measurement pulse signal.

【図12】図11の中で1つの測定点に対応するパルス
信号を示すタイミングチャート。
FIG. 12 is a timing chart showing a pulse signal corresponding to one measurement point in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スキャナ 2 被測定物の表面 3 レンズ 4 スリット板 5 光電変換器 6 信号処理回路 7 基準面 8 走査開始パルス検出器 E1〜E5 開口部 s スリット m1〜m5 測定点 M1〜M5 基準点 r1〜r5 測定パルス信号 R1〜R5 基準パルス信号 k 測定開始信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scanner 2 Surface of an object to be measured 3 Lens 4 Slit plate 5 Photoelectric converter 6 Signal processing circuit 7 Reference plane 8 Scan start pulse detector E1 to E5 Opening s Slit m1 to m5 Measurement points M1 to M5 Reference points r1 to r5 Measurement pulse signal R1 to R5 Reference pulse signal k Measurement start signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−207821(JP,A) 特開 平2−268207(JP,A) 特開 平7−318325(JP,A) 特開 平8−201521(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01C 3/00 - 3/32 G01S 17/00 - 17/88 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-207821 (JP, A) JP-A-2-268207 (JP, A) JP-A-7-318325 (JP, A) JP-A 8- 201521 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 102 G01C 3/00-3/32 G01S 17/00-17/88

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被測定物の表面に向かってビーム光を発し
ながら前記被測定物の表面をスキャンするスキャナと、
前記被測定物の表面から反射される前記ビーム光を結像
するレンズと、前記被測定物の表面上の予め定められた
複数の測定点に対応して備えられ、前記測定点毎にそれ
ぞれ異なる数のスリットを有する複数の開口部を形成し
たスリット板と、前記レンズを介して前記各スリットを
通過したビーム光を測定パルス信号に変換する光電変換
手段と、前記測定パルス信号を入力し、測定開始時刻を
起点とした各入力時間を、予め記憶しておいた前記複数
の測定点に対応する基準面から反射される基準パルス信
号の入力時間とそれぞれ比較し、その比較結果から求め
た各測定点の前記基準面からのずれに基づき、前記被測
定物の表面形状を決定する信号処理手段とを備えた表面
形状測定装置。
1. A scanner for scanning a surface of an object to be measured while emitting a light beam toward the surface of the object to be measured;
A lens for imaging the light beam reflected from the surface of the device to be measured, and a plurality of predetermined measurement points on the surface of the device to be measured that are different from each other for each of the measurement points A slit plate formed with a plurality of openings having a number of slits, photoelectric conversion means for converting the light beam passing through each slit through the lens into a measurement pulse signal, and inputting the measurement pulse signal and measuring Each input time starting from the start time is compared with a previously stored input time of a reference pulse signal reflected from a reference plane corresponding to the plurality of measurement points, and each measurement obtained from the comparison result is performed. A signal processing means for determining a surface shape of the object to be measured based on a deviation of a point from the reference plane.
【請求項2】被測定物の表面に向かってビーム光を発し
ながら前記被測定物の表面をスキャンするスキャナと、
前記被測定物の表面から反射される前記ビーム光を結像
するレンズと、前記被測定物の表面上の予め定められた
複数の測定点に対応して備えられ、前記測定点毎にそれ
ぞれ幅の異なる1つのスリットを有する複数の開口部を
形成したスリット板と、前記レンズを介して前記各スリ
ットを通過したビーム光を測定パルス信号に変換する光
電変換手段と、前記測定パルス信号を入力し、測定開始
時刻を起点とした各入力時間を、予め記憶しておいた前
記複数の測定点に対応する基準面から反射される基準パ
ルス信号の入力時間とそれぞれ比較し、その比較結果か
ら求めた各測定点の前記基準面からのずれに基づき、前
記被測定物の表面形状を決定する信号処理手段とを備え
た表面形状測定装置。
2. A scanner for scanning a surface of a device under test while emitting a light beam toward the surface of the device under test.
A lens for imaging the light beam reflected from the surface of the device under test, and a lens provided corresponding to a plurality of predetermined measurement points on the surface of the device to be measured, each of which has a width. A slit plate formed with a plurality of openings having one different slit, photoelectric conversion means for converting the light beam passing through each of the slits through the lens into a measurement pulse signal, and inputting the measurement pulse signal. Each input time starting from the measurement start time is compared with the input time of the reference pulse signal reflected from the reference plane corresponding to the plurality of measurement points stored in advance, and the input time is obtained from the comparison result. A surface shape measuring device comprising: signal processing means for determining a surface shape of the object to be measured based on a deviation of each measurement point from the reference plane.
【請求項3】被測定物の表面に向かってビーム光を発し
ながら前記被測定物の表面をスキャンするスキャナと、
前記被測定物の表面から反射される前記ビーム光を結像
するレンズと、前記被測定物の表面上の予め定められた
複数の測定点に対応して備えられ、前記測定点毎にそれ
ぞれ異なる数のスリットを有する少なくとも1つの開口
部及び前記測定点毎にそれぞれ幅の異なる1つのスリッ
トを有する少なくとも1つの開口部を形成したスリット
板と、前記レンズを介して前記各スリットを通過したビ
ーム光を測定パルス信号に変換する光電変換手段と、前
記測定パルス信号を入力し、測定開始時刻を起点とした
各入力時間を、予め記憶しておいた前記複数の測定点に
対応する基準面から反射される基準パルス信号の入力時
間とそれぞれ比較し、その比較結果から求めた各測定点
の前記基準面からのずれに基づき、前記被測定物の表面
形状を決定する信号処理手段とを備えた表面形状測定装
置。
3. A scanner that scans the surface of the device under test while emitting a light beam toward the surface of the device under test.
A lens for imaging the light beam reflected from the surface of the device to be measured, and a plurality of predetermined measurement points on the surface of the device to be measured that are different from each other for each of the measurement points A slit plate having at least one opening having a number of slits and at least one opening having one slit having a different width for each of the measurement points, and a light beam passing through each slit via the lens Photoelectric conversion means for converting the measurement pulse signal into a measurement pulse signal, and inputting the measurement pulse signal and reflecting each input time from the measurement start time from a reference plane corresponding to the plurality of measurement points stored in advance. A signal for determining the surface shape of the object to be measured based on the deviation of each measurement point from the reference plane obtained from the comparison result with the input time of the reference pulse signal to be measured. Surface shape measuring apparatus and a processing unit.
【請求項4】被測定物の表面に向かってビーム光を発し
ながら前記被測定物の表面をスキャンするスキャナと、
前記被測定物の表面から反射される前記ビーム光を結像
するレンズと、前記被測定物の表面上の予め定められた
複数の測定点に対応して備えられそれぞれ幅の等しい1
つのスリットを有する複数の開口部及び隣合う前記開口
部の間で各開口部の幅と異なる1つのスリットを有する
インデックス用開口部を形成したスリット板と、前記レ
ンズを介して前記各スリットを通過したビーム光を測定
パルス信号に変換する光電変換手段と、前記測定パルス
信号を入力し、測定開始時刻を起点とした各入力時間
を、予め記憶しておいた前記複数の測定点に対応する基
準面から反射される基準パルス信号の入力時間とそれぞ
れ比較し、その比較結果から求めた各測定点の前記基準
面からのずれに基づき、前記被測定物の表面形状を決定
する信号処理手段とを備えた表面形状測定装置。
4. A scanner that scans the surface of the device under test while emitting a light beam toward the surface of the device under test.
A lens that forms an image of the light beam reflected from the surface of the device under test, and a lens that is provided in correspondence with a plurality of predetermined measurement points on the surface of the device and has the same width.
A slit plate formed with a plurality of openings having one slit and an index opening having one slit having a width different from the width of each opening between adjacent openings, and passing through each of the slits via the lens; Photoelectric conversion means for converting the obtained light beam into a measurement pulse signal, and inputting the measurement pulse signal and setting each input time starting from the measurement start time as a reference corresponding to the plurality of measurement points stored in advance. Signal processing means for comparing the input time of the reference pulse signal reflected from the surface with each other, and determining the surface shape of the object to be measured based on the deviation of each measurement point from the reference surface obtained from the comparison result. Surface profile measuring device provided.
【請求項5】被測定物の表面に向かってビーム光を発し
ながら前記被測定物の表面をスキャンするスキャナと、
前記被測定物の表面から反射される前記ビーム光を結像
するレンズと、前記被測定物の表面上の予め定められた
複数の測定点に対応して備えられ、それぞれ幅の等しい
1つのスリットを有する複数の開口部を形成したスリッ
ト板と、前記レンズを介して前記各スリットを通過した
ビーム光を測定パルス信号に変換する光電変換手段と、
前記測定パルス信号を入力し、前記測定パルス信号の総
数が前記測定点の総数と一致しないときは測定を無効と
し、一致するときは測定を有効とし、測定開始時刻を起
点とした各入力時間を、予め記憶しておいた前記複数の
測定点に対応する基準面から反射される基準パルス信号
の入力時間とそれぞれ比較し、その比較結果から求めた
各測定点の前記基準面からのずれに基づき、前記被測定
物の表面形状を決定する信号処理手段とを備えた表面形
状測定装置。
5. A scanner for scanning a surface of an object to be measured while emitting a light beam toward the surface of the object to be measured;
A lens that forms an image of the light beam reflected from the surface of the device under test, and one slit that is provided corresponding to a plurality of predetermined measurement points on the surface of the device under test and has the same width. A slit plate formed with a plurality of openings having a photoelectric conversion unit that converts a light beam that has passed through each of the slits through the lens into a measurement pulse signal,
The measurement pulse signal is input, the measurement is invalidated when the total number of the measurement pulse signals does not match the total number of the measurement points, the measurement is enabled when the measurement pulse signals match, and each input time from the measurement start time as a starting point. The input time of the reference pulse signal reflected from the reference plane corresponding to the plurality of measurement points stored in advance is compared with each other, and based on the deviation of each measurement point from the reference plane obtained from the comparison result. And a signal processing means for determining a surface shape of the object to be measured.
【請求項6】前記信号処理手段は測定開始時刻を起点と
した隣り合う測定パルス信号の各入力時間をそれぞれ比
較し、両者の差が所定の値より大きいときはその測定を
無効とすることを特徴とする請求項5記載の表面形状測
定装置。
6. The signal processing means compares input times of adjacent measurement pulse signals starting from a measurement start time, and invalidates the measurement when the difference between the two is greater than a predetermined value. The surface shape measuring device according to claim 5, wherein
【請求項7】前記スキャナは前記被測定物の同一表面を
複数回スキャンするものであって、前記信号処理手段は
前記複数回のスキャンによって得られた測定パルス信号
を前記被測定物の測定点毎に加算し、各加算信号の中で
所定値を越えているものを一定の大きさを有する補正パ
ルス信号に補正し、測定開始時刻を起点とした各補正パ
ルス信号入力時間を、予め記憶しておいた前記複数の測
定点に対応する基準面から反射される基準パルス信号の
入力時間とそれぞれ比較し、その比較結果から求めた各
測定点の前記基準面からのずれに基づき、前記被測定物
の表面形状を決定するものであることを特徴とする請求
項5記載の表面形状測定装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the scanner scans the same surface of the device under test a plurality of times, and the signal processing unit converts a measurement pulse signal obtained by the plurality of scans into a measurement point of the device under test. Each time, a signal exceeding a predetermined value among the added signals is corrected to a correction pulse signal having a fixed magnitude, and each correction pulse signal input time starting from the measurement start time is stored in advance. The input time of the reference pulse signal reflected from the reference plane corresponding to the plurality of measurement points is compared with each other, and based on the deviation of each measurement point from the reference plane obtained from the comparison result, The surface shape measuring apparatus according to claim 5, wherein the surface shape of the object is determined.
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