JP3231968B2 - Height measuring device - Google Patents

Height measuring device

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JP3231968B2
JP3231968B2 JP01300295A JP1300295A JP3231968B2 JP 3231968 B2 JP3231968 B2 JP 3231968B2 JP 01300295 A JP01300295 A JP 01300295A JP 1300295 A JP1300295 A JP 1300295A JP 3231968 B2 JP3231968 B2 JP 3231968B2
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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、例えばレーザ光を被測
定面上に走査してその反射光の受光タイミングにより被
測定面の高さを測定する高さ測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a height measuring apparatus for scanning a surface to be measured with, for example, a laser beam and measuring the height of the surface to be measured based on the timing of receiving the reflected light.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6はレーザ走査による高さ測定装置の
構成図である。レーザ発振器1から出力されるレーザ光
の光路上には、回転ミラー2が配置されている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram of a height measuring device by laser scanning. A rotating mirror 2 is arranged on the optical path of the laser light output from the laser oscillator 1.

【0003】この回転ミラー2は、矢印(イ)方向に回
転することにより、レーザ発振器1から出力されたレー
ザ光を被測定面3上に走査するものとなっている。一
方、被測定面3からの各反射レーザ光の光路上には、集
光レンズ4、スリット板5を介して光電変換器6が配置
されている。
[0003] The rotating mirror 2 scans the surface to be measured 3 with the laser light output from the laser oscillator 1 by rotating in the direction of the arrow (a). On the other hand, on the optical path of each reflected laser beam from the surface 3 to be measured, a photoelectric converter 6 is arranged via a condenser lens 4 and a slit plate 5.

【0004】このうちスリット板5は、図7に示すよう
に複数のスリット5a〜5eがそれぞれ平行に形成され
たもので、表面が平面の基準面上の各走査位置A〜Eか
らの各反射レーザ光が各スリット5a〜5eを通過する
ように配置されている。
As shown in FIG. 7, the slit plate 5 has a plurality of slits 5a to 5e formed in parallel with each other. The surface of the slit plate 5 is reflected from each of the scanning positions A to E on a flat reference surface. The laser light is arranged to pass through each of the slits 5a to 5e.

【0005】又、回転ミラー2の走査位置のうち最初の
走査位置には、スタートパルス発生器7が配置されてい
る。このスタートパルス発生器7は、走査開始のレーザ
光を受光し、これをレーザ光の走査開始時を示すスター
トパルス信号sとして信号処理回路8に送出する機能を
有している。
[0005] A start pulse generator 7 is arranged at the first scanning position among the scanning positions of the rotating mirror 2. The start pulse generator 7 has a function of receiving a laser beam for starting scanning and transmitting the laser beam to the signal processing circuit 8 as a start pulse signal s indicating the start of scanning of the laser beam.

【0006】この信号処理回路は、光電変換器6から出
力される各反射レーザ光の検出信号を入力し、これら反
射レーザ光の検出タイミングとスタートパルス信号sの
入力時との時間差に基づいて被測定面3の高さを求める
機能を有している。
This signal processing circuit inputs detection signals of the respective reflected laser beams output from the photoelectric converter 6, and receives signals based on the time difference between the detection timing of the reflected laser beams and the input of the start pulse signal s. It has a function of determining the height of the measurement surface 3.

【0007】このような構成であれば、レーザ発振器1
からレーザ光が出力されると、このレーザ光は回転ミラ
ー2の回転により被測定面3上に1直線上に走査され
る。このとき、レーザ光が被測定面3に照射される前
に、レーザ光がスタートパルス発生器7に入射すると、
このスタートパルス発生器7は、レーザ走査開始時を示
すハイレベルのスタートパルス信号sを信号処理回路8
に送出する。
With such a configuration, the laser oscillator 1
When the laser light is output from the laser beam, the laser light is scanned on the surface to be measured 3 in a straight line by the rotation of the rotating mirror 2. At this time, if the laser light is incident on the start pulse generator 7 before the laser light is irradiated on the surface 3 to be measured,
The start pulse generator 7 outputs a high-level start pulse signal s indicating the start of laser scanning to a signal processing circuit 8.
To send to.

【0008】レーザ光が被測定面3に走査されたとき、
被測定面3から反射レーザ光が生じるが、この反射レー
ザ光のうち、基準面上の各走査位置A〜Eとスリット板
5の各スリット5a〜5eとを対応して結ぶ各光路上の
反射レーザ光が、各スリット5a〜5eを通過して光電
変換器6に入射する。
When a laser beam is scanned on the surface 3 to be measured,
Reflected laser light is generated from the surface 3 to be measured. Of the reflected laser light, the reflected laser light on each optical path connecting the scanning positions A to E on the reference surface and the slits 5a to 5e of the slit plate 5 correspondingly. The laser light passes through each of the slits 5a to 5e and enters the photoelectric converter 6.

【0009】例えば、先ず被測定面3上の走査位置aか
らの反射レーザ光がスリット5aを通過して光電変換器
6に入射し、次に走査位置bからの反射レーザ光がスリ
ット5bを通過して光電変換器6に入射し、続いて各走
査位置c〜eからの各反射レーザ光が各スリット5c〜
5eをそれぞれ通過して順次光電変換器6に入射する。
For example, first, the reflected laser light from the scanning position a on the surface 3 to be measured passes through the slit 5a and enters the photoelectric converter 6, and then the reflected laser light from the scanning position b passes through the slit 5b. Then, the reflected laser light from each of the scanning positions c to e is incident on the photoelectric converter 6, and then the respective reflected laser light from each of the slits 5 c to 5 c
5e, and sequentially enter the photoelectric converter 6.

【0010】この光電変換器6は、図8に示すように各
走査位置a〜eからの各反射レーザ光が入射する毎にハ
イレベルとなる検出信号を出力する。信号処理回路8
は、光電変換器6からの検出信号を入力し、各反射光の
検出タイミングとスタートパルス信号sの入力時との時
間差に基づいて被測定面3の高さを求める。
The photoelectric converter 6, as shown in FIG. 8, outputs a detection signal which goes to a high level each time each reflected laser beam from each of the scanning positions a to e is incident. Signal processing circuit 8
Inputs the detection signal from the photoelectric converter 6 and obtains the height of the measured surface 3 based on the time difference between the detection timing of each reflected light and the input time of the start pulse signal s.

【0011】すなわち、信号処理回路8は、予め図8に
示すスタートパルス信号sの入力時と基準面上の各走査
位置A〜Eからの各反射レーザ光を受光したときの検出
信号との時間差、例えば走査位置Aの検出信号であれば
時間差Tを記憶している。
That is, the signal processing circuit 8 determines in advance the time difference between the time when the start pulse signal s shown in FIG. 8 is input and the detection signal when each reflected laser beam from each of the scanning positions A to E on the reference plane is received. For example, in the case of a detection signal of the scanning position A, the time difference T is stored.

【0012】従って、この信号処理回路8は、被測定面
3の各走査位置a〜eの検出信号を入力すると、スター
トパルス信号sの入力時とこれら走査位置a〜eの検出
信号との各時間差、例えば装置位置aであれば時間差T
´を求め、この時間差T´と予め記憶されている時間差
Tとの差t=T−T´から被測定面3の高さを求める。
Therefore, when the signal processing circuit 8 receives the detection signals of the scanning positions a to e of the surface 3 to be measured, the signal processing circuit 8 receives the signals of the start pulse signal s and the detection signals of the scanning positions a to e. The time difference, for example, the time difference T if the device position is a
And the height of the surface 3 to be measured is determined from the difference t = TT−T ′ between the time difference T ′ and the previously stored time difference T.

【0013】この時間差tは、被測定面3の位置が基準
面よりも高ければ大きくなり、又被測定面3の位置が基
準面よりも低ければ小さくなる。このように時間差tと
被測定面3の高さとの間には相関関係があるので、この
関係から被測定面3の高さが求められる。
The time difference t becomes larger when the position of the measured surface 3 is higher than the reference surface, and becomes smaller when the position of the measured surface 3 is lower than the reference surface. As described above, since there is a correlation between the time difference t and the height of the measured surface 3, the height of the measured surface 3 is obtained from this relationship.

【0014】しかしながら、レーザ走査位置に対して被
測定面3の幅が狭かったり、又被測定面3が横ずれして
いる場合、各スリット5a〜5eを通過する反射レーザ
光が得られない。
However, if the width of the surface 3 to be measured is narrow with respect to the laser scanning position, or if the surface 3 to be measured is shifted laterally, reflected laser light passing through the slits 5a to 5e cannot be obtained.

【0015】例えば、図9に示すように被測定面3の幅
が狭く、走査位置aの部分に被測定面3が存在しなけれ
ば、図10に示すように被測定面3からの反射レーザ光
のうち走査位置aからの反射レーザ光が得られない。
For example, if the surface to be measured 3 is narrow as shown in FIG. 9 and the surface to be measured 3 does not exist at the scanning position a, the reflected laser beam from the surface to be measured 3 as shown in FIG. The reflected laser light from the scanning position a out of the light cannot be obtained.

【0016】なお、極端な例を説明すると、反射レーザ
光が各スリット5a〜5eのうち1つのスリットしか通
過しない場合も生じる。このため、走査位置aの反射レ
ーザ光が得られないと、被測定面3の高さは基準面の走
査位置Aの部分と被測定面3の走査位置bの部分との時
間差により求めてしまい、被測定面3の高さ測定が不能
となってしまう。
In an extreme example, the reflected laser beam may pass through only one of the slits 5a to 5e. For this reason, if the reflected laser beam at the scanning position a cannot be obtained, the height of the surface to be measured 3 is obtained from the time difference between the scanning position A of the reference surface and the scanning position b of the surface 3 to be measured. This makes it impossible to measure the height of the surface 3 to be measured.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】以上のようにレーザ走
査位置に対して被測定面3の幅が狭かったり、又被測定
面3が横ずれしていると、全てのスリット5a〜5eに
反射レーザ光が通過せずにその走査位置の反射レーザ光
が得られず、被測定面3の高さ測定が不能となってしま
う。
As described above, when the width of the surface 3 to be measured is narrow with respect to the laser scanning position or when the surface 3 to be measured is laterally displaced, the reflected laser beam is applied to all the slits 5a to 5e. Since the light does not pass, reflected laser light at the scanning position cannot be obtained, and the height measurement of the surface 3 to be measured cannot be performed.

【0018】そこで本発明は、レーザ走査位置に対して
被測定面の幅が狭かったり、横ずれして全てのスリット
を通過する反射光が得られなくても確実に被測定面の高
さを測定できる高さ測定装置を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention measures the height of the surface to be measured reliably even if the width of the surface to be measured is narrow with respect to the laser scanning position or the reflected light passing through all the slits due to lateral displacement is not obtained. It is an object of the present invention to provide a height measuring device that can be used.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、測定
用光を被測定面に走査し、その反射光を基準面上の各走
査位置の各反射方向に対応して設けられた各スリットに
通過させ、この通過した各反射光の検出タイミングと測
定用光の走査開始時との時間差に基づいて被測定面の高
さを測定する高さ測定装置において、各スリットに設け
られた各透過波長の異なる各フィルタと、測定用光の波
長を各フィルタの各透過波長に可変制御する波長制御手
段と、を備えて上記目的を達成しようとする高さ測定装
置である。
According to the first aspect of the present invention, the measuring light is scanned on the surface to be measured, and the reflected light is applied to each of the scanning directions on the reference surface corresponding to each of the reflecting directions. In a height measuring device that measures the height of the surface to be measured based on the time difference between the detection timing of each reflected light that has passed through the slit and the start of scanning of the measurement light, each of the slits is provided with each slit. A height measuring apparatus comprising: filters having different transmission wavelengths; and wavelength control means for variably controlling the wavelength of measurement light to each transmission wavelength of each filter.

【0020】請求項2によれば、レーザ光を出力するレ
ーザ発振器のレーザ発振波長を各フィルタの各透過波長
に可変制御する高さ測定装置である。請求項3によれ
ば、波長制御手段は、被測定面上に対する測定用光の各
走査周期に同期して測定用光の波長を各フィルタの各透
過波長に順次可変制御する高さ測定装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a height measuring apparatus for variably controlling a laser oscillation wavelength of a laser oscillator for outputting a laser beam to each transmission wavelength of each filter. According to the third aspect, the wavelength control means is a height measuring device that sequentially variably controls the wavelength of the measurement light to each transmission wavelength of each filter in synchronization with each scanning cycle of the measurement light on the surface to be measured. is there.

【0021】請求項4によれば、波長制御手段は、最初
にフィルタを透過した反射光を検出したときから、各フ
ィルタを透過する各反射光の検出に同期して測定用光の
波長を各フィルタの各透過波長に順次可変制御する高さ
測定装置である。
According to the fourth aspect, the wavelength control means adjusts the wavelength of the measuring light in synchronization with the detection of each reflected light transmitted through each filter from the first detection of the reflected light transmitted through the filter. This is a height measuring device that sequentially variably controls each transmission wavelength of the filter.

【0022】[0022]

【作用】請求項1によれば、測定用光を被測定面に走査
してその反射光を各スリットに通過させるとき、これら
スリットに透過波長の異なる各フィルタを設け、かつ測
定用光の波長を各フィルタの各透過波長に可変制御する
と、測定用光とフィルタとの各透過波長が一致したスリ
ットだけ測定用光が透過するものとなり、従って、被測
定面が測定用光の走査位置に対してその幅が狭かったり
横ずれしていて、ある波長の測定用光を走査したときに
反射光が得られなければ、このときの走査による高さ測
定は行われず、別の波長に切り替えて測定用光を走査し
たときに反射光が得られれば、このときの反射光の検出
タイミングと測定用光の走査開始時との時間差に基づい
て被測定面の高さが測定される。
According to the first aspect, when the measuring light is scanned on the surface to be measured and the reflected light passes through the slits, filters having different transmission wavelengths are provided in the slits, and the wavelength of the measuring light is changed. Is variably controlled to each transmission wavelength of each filter, the measurement light is transmitted only through the slit where the transmission wavelengths of the measurement light and the filter match, so that the surface to be measured is moved with respect to the scanning position of the measurement light. If the reflected light is not obtained when the measurement light of a certain wavelength is scanned because the width is narrow or laterally shifted, the height measurement by scanning at this time is not performed, and the measurement is switched to another wavelength. If the reflected light is obtained when scanning the light, the height of the surface to be measured is measured based on the time difference between the detection timing of the reflected light and the start of the scanning of the measuring light at this time.

【0023】請求項2によれば、レーザ光を被測定面に
走査してその反射レーザ光を各スリットに通過させると
き、これらスリットに透過波長の異なる各フィルタを設
け、かつレーザ発振器のレーザ発振波長をこれらフィル
タの各透過波長に可変制御すると、レーザ光とフィルタ
との各透過波長が一致したスリットだけレーザ光が透過
するものとなり、従って、被測定面がレーザ光の走査位
置に対してその幅が狭かったり横ずれしていて、ある波
長のレーザ光を走査したときに反射レーザ光が得られな
ければ、このときの走査による高さ測定は行われず、別
の波長に切り替えてレーザ光を走査したときに反射レー
ザ光が得られれば、このときの反射レーザ光の検出タイ
ミングとレーザ光の走査開始時との時間差に基づいて被
測定面の高さが測定される。
According to the present invention, when the laser beam is scanned on the surface to be measured and the reflected laser beam is passed through the slits, filters having different transmission wavelengths are provided in the slits, and the laser oscillation of the laser oscillator is performed. When the wavelength is variably controlled to each of the transmission wavelengths of these filters, the laser light is transmitted only through the slits where the transmission wavelengths of the laser light and the filter match, so that the surface to be measured is moved relative to the scanning position of the laser light. If the width is narrow or misaligned and the reflected laser light is not obtained when scanning a laser beam of a certain wavelength, the height measurement by scanning at this time is not performed, switching to another wavelength and scanning the laser beam If the reflected laser light is obtained at the same time, the height of the surface to be measured is measured based on the time difference between the detection timing of the reflected laser light and the start of the scanning of the laser light at this time. It is.

【0024】請求項3によれば、被測定面上に対する測
定用光の1走査周期毎に同期して測定用光の波長を各フ
ィルタの各透過波長に順次可変制御することにより、被
測定面が測定用光の走査位置に対してその幅が狭かった
り横ずれしていて、最初の走査周期における波長の測定
用光を走査したときに反射光が得られなければ、このと
きの走査による高さ測定は行われない。次の走査周期に
おいて別の波長に切り替えて測定用光を走査したときに
反射光が得られれば、このときの走査周期における測定
用光の走査開始時と反射光の検出タイミングとの時間差
に基づいて被測定面の高さが測定される。
According to the third aspect, the wavelength of the measuring light is sequentially variably controlled to each transmission wavelength of each filter in synchronization with each scanning cycle of the measuring light on the surface to be measured. Is narrow or laterally displaced with respect to the scanning position of the measuring light, and if the reflected light is not obtained when scanning the wavelength of the measuring light in the first scanning cycle, the height by the scanning at this time is used. No measurement is made. If the reflected light is obtained when the measurement light is scanned by switching to another wavelength in the next scanning cycle, based on the time difference between the start of the scanning of the measurement light and the detection timing of the reflected light in this scanning cycle. Thus, the height of the surface to be measured is measured.

【0025】請求項4によれば、測定用光の1走査周期
中において、被測定面が測定用光の走査位置に対してそ
の幅が狭かったり横ずれしていて、最初の走査位置に測
定用光を走査したときに反射光が得られなければ、高さ
測定は行われない。続けて測定用光を走査して反射光が
得られれば、このときから測定用光の波長を反射光の検
出に同期して順次可変し、測定用光の走査開始時と各反
射光の検出タイミングとの時間差に基づいて被測定面の
高さを測定する。
According to the fourth aspect, during one scanning cycle of the measuring light, the surface to be measured is narrow or laterally shifted with respect to the scanning position of the measuring light, and the measuring surface is moved to the first scanning position. If no reflected light is obtained when scanning the light, no height measurement is performed. Subsequently, if the reflected light is obtained by scanning the measuring light, the wavelength of the measuring light is sequentially changed in synchronization with the detection of the reflected light from this time, so that the scanning of the measuring light and the detection of each reflected light are started. The height of the surface to be measured is measured based on the time difference from the timing.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例について図面を
参照して説明する。なお、図6と同一部分には同一符号
を付してその詳しい説明は省略する。図1はレーザ走査
による高さ測定装置の構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 1 is a configuration diagram of a height measuring device by laser scanning.

【0027】スリット板10は、図2に示すように複数
のスリット10a〜10eがそれぞれ平行に形成され、
基準面上の各走査位置A〜Eからの各反射レーザ光が各
スリット10a〜10eを通過するように配置されてい
る。
As shown in FIG. 2, the slit plate 10 has a plurality of slits 10a to 10e formed in parallel with each other.
The reflection laser beams from the scanning positions A to E on the reference plane are arranged so as to pass through the slits 10a to 10e.

【0028】これらスリット10a〜10eには、それ
ぞれ各透過波長の異なる各フィルタ11a〜11eが設
けられている。これらフィルタ11a〜11eの透過波
長は、例えば600nm、630nm、660nm、6
90nm、720nmを持っている。
The slits 10a to 10e are provided with filters 11a to 11e having different transmission wavelengths. The transmission wavelengths of these filters 11a to 11e are, for example, 600 nm, 630 nm, 660 nm, and 6 nm.
It has 90 nm and 720 nm.

【0029】一方、波長可変のレーザ発振器12は、レ
ーザ発振波長を各フィルタ10a〜10eの各透過波長
と同一波長600nm、630nm、660nm、69
0nm、720nmの各レーザ光を出力する機能を有し
ている。なお、このレーザ発振器12は、出力するレー
ザ光を回転ミラー2に照射されるように配置されてい
る。
On the other hand, the tunable laser oscillator 12 adjusts the laser oscillation wavelength to the same wavelength as each of the transmission wavelengths of the filters 10a to 10e at 600 nm, 630 nm, 660 nm, and 69.
It has a function of outputting each laser light of 0 nm and 720 nm. Note that the laser oscillator 12 is arranged so that the output laser light is applied to the rotating mirror 2.

【0030】このレーザ発振器12には、発振波長制御
回路13が接続されている。この発振波長制御回路13
は、レーザ光の1走査毎のスタートパルス信号sを入力
する毎に、レーザ発振器12のレーザ発振波長fnを、
各フィルタ10a〜10eの各透過波長と同一の波長f
1 =600nm、f2 =630nm、f3 =660n
m、f4 =690nm、f5 =720nmに順次切り替
える機能を有している。
An oscillation wavelength control circuit 13 is connected to the laser oscillator 12. This oscillation wavelength control circuit 13
Sets the laser oscillation wavelength fn of the laser oscillator 12 every time the start pulse signal s for each scan of the laser light is input,
The same wavelength f as each transmission wavelength of each of the filters 10a to 10e.
1 = 600 nm, f2 = 630 nm, f3 = 660 n
It has a function of sequentially switching m, f4 = 690 nm, and f5 = 720 nm.

【0031】信号処理回路14は、レーザ光の1走査ご
とにスタートパルス信号sを入力し、光電変換器6から
出力される反射レーザ光の検出信号を入力すると、この
反射光の検出タイミングとスタートパルス信号sの入力
時との時間差に基づいて被測定面3の高さを求める機能
を有している。
The signal processing circuit 14 inputs a start pulse signal s for each scan of the laser beam, and inputs a detection signal of the reflected laser beam output from the photoelectric converter 6. It has a function of obtaining the height of the measured surface 3 based on the time difference from the time when the pulse signal s is input.

【0032】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。レーザ発振器1からレーザ光が出力され
ると、このレーザ光は回転ミラー2の回転により被測定
面3上に走査される。
Next, the operation of the above-configured device will be described. When laser light is output from the laser oscillator 1, the laser light is scanned on the surface to be measured 3 by rotation of the rotating mirror 2.

【0033】このレーザ光が被測定面3に照射される前
に、レーザ光がスタートパルス発生器7に入射すると、
このスタートパルス発生器7は、レーザ走査開始時を示
すハイレベルのスタートパルス信号sを発振波長制御回
路13及び信号処理回路14に送出する。
If the laser light is incident on the start pulse generator 7 before the surface to be measured 3 is irradiated with the laser light,
The start pulse generator 7 sends a high-level start pulse signal s indicating the start of laser scanning to the oscillation wavelength control circuit 13 and the signal processing circuit 14.

【0034】このうち発振波長制御回路13は、スター
トパルス信号sの入力によりレーザ発振器12のレーザ
発振波長fnをf1 =600nmに切り替える。このレ
ーザ発振器12は、図3に示すようにレーザ発振波長f
1 =600nmのレーザ光を出力する。
The oscillation wavelength control circuit 13 switches the laser oscillation wavelength fn of the laser oscillator 12 to f1 = 600 nm in response to the input of the start pulse signal s. This laser oscillator 12 has a laser oscillation wavelength f as shown in FIG.
1 = outputs a laser beam of 600 nm.

【0035】このようにして波長600nmのレーザ光
が被測定面3に走査されると、被測定面3から反射レー
ザ光が生じる。この反射レーザ光のうち、基準面上の各
走査位置A〜Eと各スリット10a〜10eとを対応し
て結ぶ各光路上の反射レーザ光、すなわち被測定面3上
の各走査位置a〜eからの各反射レーザ光が各スリット
10a〜10eの各フィルタ11a〜11eを透過して
光電変換器6に入射する。
When the laser light having a wavelength of 600 nm is scanned on the surface 3 to be measured in this way, reflected laser light is generated from the surface 3 to be measured. Of the reflected laser light, the reflected laser light on each optical path connecting the scanning positions A to E on the reference surface and the slits 10a to 10e correspondingly, that is, the scanning positions a to e on the measured surface 3 The reflected laser light from each of the filters passes through the filters 11a to 11e of the slits 10a to 10e and enters the photoelectric converter 6.

【0036】ところが、被測定面3がレーザ光の走査範
囲に対してその幅が狭かったり横ずれしていると、例え
ば走査位置aにレーザ光が照射されても、その反射レー
ザ光は得られない。
However, if the surface 3 to be measured is narrow or laterally displaced with respect to the scanning range of the laser beam, the reflected laser beam cannot be obtained even if the scanning position a is irradiated with the laser beam. .

【0037】従って、波長600nmのレーザ光が被測
定面3に走査された場合、レーザ光が走査位置aに照射
されたときにその反射レーザ光が得られなければ、他の
各走査位置b〜eに走査されても、これら走査位置b〜
eに対応する各フィルタ11b〜11eの各透過波長が
波長600nmと異なることから、反射レーザ光は各フ
ィルタ11b〜11eを透過せずに光電変換器6に入射
しない。
Therefore, when a laser beam having a wavelength of 600 nm is scanned on the surface 3 to be measured and the reflected laser beam is not obtained when the laser beam is applied to the scanning position a, the other scanning positions b to e, these scanning positions b to
Since the transmission wavelength of each of the filters 11b to 11e corresponding to e is different from the wavelength of 600 nm, the reflected laser light does not pass through the filters 11b to 11e and does not enter the photoelectric converter 6.

【0038】この結果、レーザ光の1回目の走査中にお
いて、光電変換器6は、図3に示すように反射レーザ光
を受光したときにハイレベルとなる検出信号を出力しな
い。続いて、2周期目のレーザ光の走査が行われ、この
レーザ光がスタートパルス発生器7に入射すると、この
スタートパルス発生器7からレーザ光の走査開始時を示
すハイレベルのスタートパルス信号sが発振波長制御回
路13及び信号処理回路14に送出される。
As a result, during the first scanning of the laser beam, the photoelectric converter 6 does not output a detection signal that goes high when the reflected laser beam is received as shown in FIG. Subsequently, scanning of the laser light in the second cycle is performed, and when this laser light enters the start pulse generator 7, the start pulse generator 7 outputs a high-level start pulse signal s indicating the start of laser light scanning. Is sent to the oscillation wavelength control circuit 13 and the signal processing circuit 14.

【0039】ここで、発振波長制御回路13は、スター
トパルス信号sの入力によりレーザ発振器12のレーザ
発振波長fnをf2 =630nmに切り替えることによ
り、レーザ発振器12は、レーザ発振波長f2 =630
nmのレーザ光を出力する。
Here, the oscillation wavelength control circuit 13 switches the laser oscillation wavelength fn of the laser oscillator 12 to f2 = 630 nm by inputting the start pulse signal s, so that the laser oscillator 12 has the laser oscillation wavelength f2 = 630.
Outputs a laser beam of nm.

【0040】この波長600nmのレーザ光が被測定面
3に走査され、被測定面3上の走査位置bに達すると、
その反射レーザ光は、透過波長630nmのフィルタ1
1bを透過して光電変換器6に入射する。
When the laser light having a wavelength of 600 nm is scanned on the surface 3 to be measured and reaches a scanning position b on the surface 3 to be measured,
The reflected laser light is transmitted through a filter 1 having a transmission wavelength of 630 nm.
The light passes through 1b and enters the photoelectric converter 6.

【0041】なお、続く走査位置c〜eにレーザ光が走
査されても、これら走査位置c〜eに対応する各フィル
タ11c〜11eの各透過波長は波長630nmと異な
ることから、これら反射レーザ光は各フィルタ11c〜
11eを透過せずに光電変換器6に入射しない。
It should be noted that even if the laser beam is scanned at the subsequent scanning positions c to e, the transmission wavelength of each of the filters 11c to 11e corresponding to these scanning positions c to e is different from the wavelength of 630 nm. Are the filters 11c ~
The light does not pass through the photoelectric converter 6 without passing through 11e.

【0042】この光電変換器6は、反射レーザ光を受光
してこのときハイレベルとなる検出信号を出力する。こ
こで、信号処理回路14は、予めスタートパルス信号s
の入力時と基準面上の各走査位置A〜Eからの各反射レ
ーザ光を受光したときの検出信号との時間差、例えば走
査位置Aの検出信号であれば時間差Tを記憶している。
The photoelectric converter 6 receives the reflected laser beam and outputs a detection signal which becomes high level at this time. Here, the signal processing circuit 14 determines in advance the start pulse signal s
, And the time difference between the detection signal when each reflected laser beam from each of the scanning positions A to E on the reference plane is received, for example, the time difference T for the detection signal at the scanning position A.

【0043】従って、信号処理回路14は、被測定面3
の各走査位置bの検出信号を入力すると、スタートパル
ス信号sの入力時と走査位置bの検出信号との各時間差
Tbを求め、この時間差Tbと予め記憶されている時間
差Tとの差t=T−Tbから被測定面3の高さを求め
る。
Therefore, the signal processing circuit 14 controls the surface 3 to be measured.
Is input, the respective time differences Tb between the input of the start pulse signal s and the detection signal of the scanning position b are obtained, and the difference t = Tb between this time difference Tb and the previously stored time difference T = The height of the measured surface 3 is determined from T-Tb.

【0044】すなわち、この時間差tは、上記の如く被
測定面3の位置が基準面よりも高ければ大きくなり、又
被測定面3の位置が基準面よりも低ければ小さくなる。
このように時間差tと被測定面3の高さとの間には相関
関係があるので、この関係から被測定面3の高さが求め
られる。
That is, the time difference t becomes larger when the position of the measured surface 3 is higher than the reference surface as described above, and becomes smaller when the position of the measured surface 3 is lower than the reference surface.
As described above, since there is a correlation between the time difference t and the height of the measured surface 3, the height of the measured surface 3 is obtained from this relationship.

【0045】これ以降、3〜5周期目の各レーザ光走査
において、これらレーザ光がスタートパルス発生器7に
入射すると、そのレーザ走査開始時を示す各ハイレベル
のスタートパルス信号sが発振波長制御回路13及び信
号処理回路14に送出される。
Thereafter, in each laser beam scanning in the third to fifth periods, when these laser beams enter the start pulse generator 7, each high-level start pulse signal s indicating the start of the laser scanning is controlled by the oscillation wavelength control. The signal is sent to the circuit 13 and the signal processing circuit 14.

【0046】これにより、発振波長制御回路13は、3
〜5周期目のレーザ光走査の各スタートパルス信号sの
入力によりレーザ発振器12のレーザ発振波長fnをf
3 =660nm、f4 =690nm、f5 =720nm
に順次切り替える。
As a result, the oscillation wavelength control circuit 13
The laser oscillation wavelength fn of the laser oscillator 12 is changed to f by the input of each start pulse signal s of the laser beam scanning of the fifth to fifth cycles.
3 = 660 nm, f4 = 690 nm, f5 = 720 nm
Switch sequentially.

【0047】これら波長のレーザ光が3〜5周期目の各
レーザ光走査において被測定面3に走査されると、波長
660nmのレーザ光が被測定面3上の走査位置cに達
したとにその反射レーザ光が透過波長660nmのフィ
ルタ11cを透過して光電変換器6に入射し、同様に波
長690nmのレーザ光が走査位置dに達したとにその
反射レーザ光が透過波長690nmのフィルタ11dを
透過して光電変換器6に入射し、波長720nmのレー
ザ光が走査位置eに達したとにその反射レーザ光が透過
波長720nmのフィルタ11eを透過して光電変換器
6に入射する。
When the laser light having these wavelengths is scanned on the surface to be measured 3 in each laser light scanning in the third to fifth cycles, the laser light having a wavelength of 660 nm reaches the scanning position c on the surface to be measured 3. The reflected laser light is transmitted through the filter 11c having a transmission wavelength of 660 nm and is incident on the photoelectric converter 6. Similarly, when the laser light having a wavelength of 690 nm reaches the scanning position d, the reflected laser light is converted into a filter 11d having a transmission wavelength of 690 nm. And the laser beam having a wavelength of 720 nm reaches the scanning position e, and the reflected laser beam passes through the filter 11e having a transmission wavelength of 720 nm and enters the photoelectric converter 6.

【0048】従って、信号処理回路14は、被測定面3
の各走査位置c〜dの検出信号を入力すると、各走査周
期毎の各スタートパルス信号sの入力時と走査位置c〜
dの検出信号との各時間差Tc〜Teを求め、これら時
間差Tc〜Teと予め記憶されている時間差Tとの差か
ら被測定面3の高さを求める。
Therefore, the signal processing circuit 14 controls the surface to be measured 3
When the detection signals of the respective scanning positions c to d are input, when the respective start pulse signals s are input for each scanning period, and when the scanning positions c to d are input.
The respective time differences Tc to Te with respect to the detection signal d are obtained, and the height of the measured surface 3 is obtained from the difference between the time differences Tc to Te and the previously stored time difference T.

【0049】このように第1の実施例によれば、被測定
面3がレーザ光の走査範囲に対してその幅が狭かったり
横ずれし、ある波長のレーザ光を走査したときに反射光
が得られなくても、このときの走査による高さ測定は行
われず、別の波長に切り替えてレーザ光を走査したとき
に反射レーザ光が得られれば、このときの反射レーザ光
の検出タイミングとレーザ光の走査開始時との時間差に
基づいて被測定面3の高さを測定できる。
As described above, according to the first embodiment, the width of the surface 3 to be measured is narrow or laterally shifted with respect to the scanning range of the laser light, and reflected light is obtained when the laser light of a certain wavelength is scanned. Even if it is not possible, the height is not measured by scanning at this time, and if the reflected laser light is obtained when the laser light is scanned by switching to another wavelength, the detection timing of the reflected laser light at this time and the laser light The height of the measured surface 3 can be measured based on the time difference from the start of scanning.

【0050】この場合、レーザの走査開始である例えば
1回目のレーザ走査において反射レーザ光が得られなく
ても被測定面3の高さ測定はできるが、これに限らず、
各レーザ走査周期毎に反射レーザ光の検出タイミングと
レーザ光の走査開始時との時間差に基づいて被測定面3
の高さを測定することから、被測定面3が途中でとぎれ
ていても被測定面3の高さを測定できる。
In this case, the height of the surface 3 to be measured can be measured even if the reflected laser light is not obtained in the first laser scanning, for example, the first laser scanning, but the present invention is not limited to this.
The surface to be measured 3 is determined based on the time difference between the detection timing of the reflected laser beam and the start of scanning of the laser beam for each laser scanning cycle.
Is measured, the height of the measured surface 3 can be measured even if the measured surface 3 is broken in the middle.

【0051】なお、上記第1の実施例では、レーザ走査
位置a〜eの5点としているが、これに限らず例えば2
0点で高さ位置を測定するようにしてもよい。この場
合、フィルタは20波長用意すればよい。
In the first embodiment, the laser scanning positions a to e are set to five points.
The height position may be measured at the zero point. In this case, the filter may be prepared for 20 wavelengths.

【0052】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳
しい説明は省略する。図4はレーザ走査による高さ測定
装置の構成図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 4 is a configuration diagram of a height measuring device by laser scanning.

【0053】発振波長制御回路20は、レーザ光の1走
査毎のスタートパルス信号sを入力する毎に、レーザ発
振器12のレーザ発振波長fnをf1 =600nm、f
2 =630nm、f3 =660nm、f4 =690n
m、f5 =720nmに順次切り替える機能を有してい
る。
The oscillation wavelength control circuit 20 sets the laser oscillation wavelength fn of the laser oscillator 12 to f1 = 600 nm and f1 every time the start pulse signal s for each scanning of the laser beam is input.
2 = 630 nm, f3 = 660 nm, f4 = 690 n
It has a function of sequentially switching m and f5 to 720 nm.

【0054】又、この発振波長制御回路20は、最初に
各フィルタ11a〜11eを透過した反射レーザ光を検
出すると、このときから各フィルタ11a〜11eを透
過する各反射レーザ光の検出に同期してレーザ発振器1
2のレーザ発振波長を各フィルタ11a〜11eの各透
過波長に順次可変制御する機能を有している。
When the oscillation wavelength control circuit 20 first detects the reflected laser light transmitted through each of the filters 11a to 11e, it synchronizes with the detection of each reflected laser light transmitted through each of the filters 11a to 11e. Laser oscillator 1
2 has a function of sequentially variably controlling the laser oscillation wavelength to each transmission wavelength of each of the filters 11a to 11e.

【0055】信号処理回路21は、スタートパルス信号
sを入力し、このレーザ光の1走査中において、光電変
換器6から出力される各反射レーザ光のハイレベルの検
出信号を入力すると、これら反射レーザ光の各検出タイ
ミングとスタートパルス信号sの入力時との時間差に基
づいて被測定面3の高さを求める機能を有している。
The signal processing circuit 21 receives the start pulse signal s, and receives a high-level detection signal of each reflected laser beam output from the photoelectric converter 6 during one scanning of the laser beam. It has a function of obtaining the height of the measured surface 3 based on the time difference between each detection timing of the laser light and the time when the start pulse signal s is input.

【0056】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。レーザ発振器1からレーザ光が出力さ
れ、そのスタートパルス信号sが発生すると、レーザ発
振器12は、図5に示すようにレーザ発振波長f1 =6
00nmのレーザ光を出力する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described. When a laser beam is output from the laser oscillator 1 and its start pulse signal s is generated, the laser oscillator 12 generates a laser oscillation wavelength f1 = 6 as shown in FIG.
A laser beam of 00 nm is output.

【0057】この波長600nmのレーザ光が被測定面
3に走査されると、被測定面3から反射レーザ光が生じ
るが、被測定面3がレーザ走査範囲に対してその幅が狭
かったり横ずれしていると、上記同様に走査位置aにお
いて反射レーザ光は得られない。
When the laser light having a wavelength of 600 nm is scanned on the surface 3 to be measured, reflected laser light is generated from the surface 3 to be measured. However, the width of the surface 3 to be measured is narrow or laterally shifted with respect to the laser scanning range. In this case, the reflected laser light cannot be obtained at the scanning position a as described above.

【0058】従って、1回目のレーザ光走査中におい
て、光電変換器6は、図5に示すように反射レーザ光を
受光したときにハイレベルとなる検出信号を出力しな
い。続いて、2周期目のレーザ光の走査が行われ、その
スタートパルス信号sが発生すると、レーザ発振器12
のレーザ発振波長fnは、f2 =630nmに切り替え
られる。
Therefore, during the first laser beam scanning, the photoelectric converter 6 does not output a detection signal which becomes high when the reflected laser beam is received as shown in FIG. Subsequently, scanning of the laser beam in the second cycle is performed, and when the start pulse signal s is generated, the laser oscillator 12
Is switched to f2 = 630 nm.

【0059】この波長630nmのレーザ光が被測定面
3に走査され、被測定面3上の走査位置bに達すると、
その反射レーザ光は、透過波長630nmのフィルタ1
1bを透過して光電変換器6に入射する。
When the laser beam having the wavelength of 630 nm is scanned on the surface 3 to be measured and reaches the scanning position b on the surface 3 to be measured,
The reflected laser light is transmitted through a filter 1 having a transmission wavelength of 630 nm.
The light passes through 1b and enters the photoelectric converter 6.

【0060】この光電変換器6は、反射レーザ光を受光
してこのときハイレベルとなる検出信号を出力する。こ
のようにハイレベルの検出信号が出力されると、発振波
長制御回路20は、この検出信号を入力したときにレー
ザ発振器12のレーザ発振波長を次のフィルタ11cの
透過波長660nmに可変制御する。
The photoelectric converter 6 receives the reflected laser beam and outputs a high-level detection signal at this time. When the high-level detection signal is output, the oscillation wavelength control circuit 20 variably controls the laser oscillation wavelength of the laser oscillator 12 to the transmission wavelength of 660 nm of the next filter 11c when the detection signal is input.

【0061】この波長660nmのレーザ光が被測定面
3に走査され、被測定面3上の走査位置cに達すると、
その反射レーザ光は、透過波長660nmのフィルタ1
1cを透過して光電変換器6に入射する。
When the laser light having the wavelength of 660 nm is scanned on the surface 3 to be measured and reaches the scanning position c on the surface 3 to be measured,
The reflected laser light is transmitted through a filter 1 having a transmission wavelength of 660 nm.
The light passes through 1 c and enters the photoelectric converter 6.

【0062】そうすると再び、光電変換器6は、反射レ
ーザ光を受光してこのときハイレベルとなる検出信号を
出力するので、発振波長制御回路20は、この検出信号
を入力したときにレーザ発振器12のレーザ発振波長を
次のフィルタ11dの透過波長690nmに可変制御す
る。
Then, again, the photoelectric converter 6 receives the reflected laser light and outputs a detection signal which becomes high level at this time, so that the oscillation wavelength control circuit 20 sets the laser oscillator 12 when the detection signal is input. Is variably controlled to a transmission wavelength of 690 nm of the next filter 11d.

【0063】これ以降、上記同様にレーザ光が被測定面
3上の各走査位置d、eに達すると、その反射レーザ光
が各透過波長690nm、720nmの各フィルタ11
d、11eを透過して光電変換器6に入射するので、こ
れら反射レーザ光の発生毎にレーザ発振器12のレーザ
発振波長が690nm、720nmに可変制御される。
Thereafter, as described above, when the laser beam reaches each of the scanning positions d and e on the surface 3 to be measured, the reflected laser beam is transmitted to each of the filters 11 having transmission wavelengths of 690 nm and 720 nm.
Since the laser beam passes through d and 11e and enters the photoelectric converter 6, the laser oscillation wavelength of the laser oscillator 12 is variably controlled to 690 nm and 720 nm each time these reflected laser beams are generated.

【0064】信号処理回路21は、上記の如く被測定面
3の走査位置bの検出信号を入力すると、図5に示すよ
うに2周期目のスタートパルス信号sの入力時と走査位
置bの検出信号との各時間差Tbを求め、この時間差T
bと予め記憶されている時間差Tとの差t=T−Tbか
ら被測定面3の高さを求める。
When the signal processing circuit 21 receives the detection signal of the scanning position b of the surface 3 to be measured as described above, the signal processing circuit 21 detects the input of the start pulse signal s in the second cycle and the detection of the scanning position b as shown in FIG. Each time difference Tb from the signal is obtained, and this time difference Tb is calculated.
The height of the surface to be measured 3 is determined from the difference t = T−Tb between b and the previously stored time difference T.

【0065】続いて、信号処理回路21は、上記の如く
被測定面3の各走査位置c〜eに対応してハイレベルと
なる検出信号を入力すると、2周期目のスタートパルス
信号sの入力時と各走査位置c〜eの検出信号との各時
間差Tc〜Teを求め、これら時間差Tc〜Teと予め
記憶されている時間差Tとの差から被測定面3の高さを
求める。
Subsequently, when the signal processing circuit 21 inputs a detection signal which becomes high level corresponding to each of the scanning positions c to e of the surface 3 to be measured as described above, the input of the start pulse signal s of the second cycle is performed. The respective time differences Tc to Te between the time and the detection signals of the respective scanning positions c to e are obtained, and the height of the measured surface 3 is obtained from the difference between the time differences Tc to Te and the previously stored time difference T.

【0066】このように上記第2の実施例によれば、各
フィルタ11a〜11eを透過する各反射レーザ光の検
出に同期してレーザ発振波長を各フィルタ11a〜11
eの各透過波長に順次可変制御するので、最初に反射レ
ーザ光を検出するレーザ走査の1周期内において被測定
面3の高さを求めることができ、被測定面3の高さ測定
を高速化できる。例えば、高さ測定の点が20点あって
も20回レーザ走査を行わずに、被測定面3の高さ測定
が高速にできる。
As described above, according to the second embodiment, the laser oscillation wavelength is adjusted in synchronization with the detection of each reflected laser beam transmitted through each of the filters 11a to 11e.
e, the height of the surface to be measured 3 can be obtained within one cycle of laser scanning for detecting the reflected laser light at first, and the height of the surface to be measured 3 can be measured at high speed. Can be For example, even if there are 20 points for height measurement, the height of the surface 3 to be measured can be measured at high speed without performing laser scanning 20 times.

【0067】なお、本発明は、上記各実施例に限定され
るものでなく次の通り変形してもよい。例えば、被測定
面3の横揺れ量が少なかったり、大きくても時間的に緩
やかに変化する場合には、走査位置aに対応するスリッ
ト10aの透過波長600nmと一致する波長のレーザ
光で走査せず、走査位置bに対応するスリット11bの
透過波長630nmと一致する波長のレーザ光で走査し
て、レーザ走査の無駄時間を無くすようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, but may be modified as follows. For example, when the amount of lateral shaking of the surface to be measured 3 is small or changes gradually with time even if it is large, scanning is performed with a laser beam having a wavelength that matches the transmission wavelength 600 nm of the slit 10a corresponding to the scanning position a. Instead, the laser beam may be scanned with a laser beam having a wavelength coincident with the transmission wavelength 630 nm of the slit 11b corresponding to the scanning position b, so as to eliminate laser scanning dead time.

【0068】被測定面3の横揺れ量、その横揺れ周波数
により、反射レーザ光の最初に透過するスリット10a
の透過波長600nmと一致する波長でレーザ光を発振
する割合と、前回のレーザ走査で得られたレーザ光の最
初に透過するスリットの透過波長と一致する波長でレー
ザ光を発振する割合とを求め、その割合の大きいレーザ
発振波長のレーザ光からレーザ走査するようにすれば、
さらに被測定面3の高さ測定を高速化できる 又、スリット10aの透過波長600nmと一致する波
長でレーザ走査を行わず、前回のレーザ走査で得られた
スリットの透過部分の先頭位置の1つ前の部分に対応す
るレーザ発振波長でレーザ走査すれば、レーザ走査の無
駄を無くして被測定面3の高さ測定の高速化が図れる。
又、測定用光としてはレーザ発振器をに限らず、波長の
異なる光を出力できる光源であればよい。
The slit 10a through which the reflected laser light is transmitted first depends on the amount of roll of the surface 3 to be measured and its roll frequency.
The ratio of oscillating laser light at a wavelength that matches the transmission wavelength of 600 nm and the ratio of oscillating laser light at a wavelength that matches the transmission wavelength of the first slit of the laser light obtained by the previous laser scanning are calculated. If laser scanning is performed from a laser beam having a large laser oscillation wavelength,
In addition, the height measurement of the surface to be measured 3 can be speeded up. Further, laser scanning is not performed at a wavelength coincident with the transmission wavelength 600 nm of the slit 10a, and one of the leading positions of the transmission portion of the slit obtained by the previous laser scanning is performed. If the laser scanning is performed at the laser oscillation wavelength corresponding to the preceding portion, the speed of the height measurement of the surface 3 to be measured can be increased without wasting the laser scanning.
The measuring light is not limited to the laser oscillator, but may be any light source that can output light having different wavelengths.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、レ
ーザ走査位置に対して被測定面の幅が狭かったり、横ず
れして全てのスリットを通過する反射光が得られなくて
も確実に被測定面の高さを測定できる高さ測定装置を提
供できる。
As described above in detail, according to the present invention, even if the width of the surface to be measured is narrow with respect to the laser scanning position, or if the reflected light passing through all the slits is not obtained due to lateral displacement. And a height measuring device capable of measuring the height of the surface to be measured.

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

【図1】本発明に係わるレーザ走査による高さ測定装置
の第1の実施例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a height measuring apparatus by laser scanning according to the present invention.

【図2】透過波長の異なるフィルタを設けたスリット板
の構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a slit plate provided with filters having different transmission wavelengths.

【図3】高さ測定におけるレーザ発振波長の切り替えタ
イミング図。
FIG. 3 is a timing chart of switching a laser oscillation wavelength in height measurement.

【図4】本発明に係わるレーザ走査による高さ測定装置
の第2の実施例を示す構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the height measuring apparatus by laser scanning according to the present invention.

【図5】高さ測定におけるレーザ発振波長の切り替えタ
イミング図。
FIG. 5 is a timing chart of switching a laser oscillation wavelength in height measurement.

【図6】従来装置の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional device.

【図7】スリット板の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a slit plate.

【図8】高さ測定の作用を示す図。FIG. 8 is a view showing the operation of height measurement.

【図9】レーザ走査位置に対して被測定面の幅が狭かっ
たり横ずれした場合を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a case where the width of a surface to be measured is narrow or laterally shifted with respect to a laser scanning position.

【図10】レーザ走査位置に対して被測定面の幅が狭か
ったり横ずれしたときの高さ測定の作用を示す図。
FIG. 10 is a view showing the operation of height measurement when the width of the surface to be measured is narrow or laterally shifted with respect to the laser scanning position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…回転ミラー、3…被測定面、6…光電変換器、7…
スタートパルス発生器、10…スリット板、10a〜1
0e…スリット、11a〜11e…フィルタ、12…レ
ーザ発振器、13,20…発振波長制御回路、14,2
1…信号処理回路。
2 ... rotating mirror, 3 ... measured surface, 6 ... photoelectric converter, 7 ...
Start pulse generator, 10 ... Slit plate, 10a-1
0e: slit, 11a to 11e: filter, 12: laser oscillator, 13, 20: oscillation wavelength control circuit, 14, 2
1 ... Signal processing circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 政光 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会 社東芝本社事務所内 (72)発明者 野沢 雅人 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 鮫田 芳富 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 審査官 神谷 健一 (56)参考文献 特開 平6−207821(JP,A) 特開 平3−180710(JP,A) 特開 昭61−11684(JP,A) 特開 平6−147869(JP,A) 特開 平3−180710(JP,A) 特開 平6−313825(JP,A) 特開 平5−332741(JP,A) 実開 昭60−134105(JP,U) 実開 平1−117787(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/48 - 7/50 G01S 17/00 - 17/95 G01B 11/00 - 11/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masamitsu Nishikawa 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside the Toshiba head office (72) Inventor Masato Nozawa 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Higashi Corporation In the Shiba Fuchu Plant (72) Inventor Yoshitomi Sameda 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Investigator in the Toshiba Fuchu Plant Inc. Kenichi Kamiya (56) References JP-A-6-207821 (JP, A) JP JP-A-3-180710 (JP, A) JP-A-61-11684 (JP, A) JP-A-6-147869 (JP, A) JP-A-3-180710 (JP, A) JP-A-6-313825 (JP) JP-A-5-332741 (JP, A) JP-A-60-134105 (JP, U) JP-A-1-117787 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB G01S 7/48-7/50 G01S 17/00-17/95 G01B 11/00-11/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 測定用光を被測定面に走査し、その反射
光を前記基準面上の各走査位置の各反射方向に対応して
設けられた各スリットに通過させ、この通過した各反射
光の検出タイミングと前記測定用光の走査開始時との時
間差に基づいて前記被測定面の高さを測定する高さ測定
装置において、 前記各スリットに設けられた各透過波長の異なる各フィ
ルタと、 前記測定用光の波長を前記各フィルタの各透過波長に可
変制御する波長制御手段と、を具備したことを特徴とす
る高さ測定装置。
1. A measuring light is scanned on a surface to be measured, and the reflected light is passed through slits provided corresponding to respective reflection directions at respective scanning positions on the reference surface. In a height measurement device that measures the height of the surface to be measured based on a time difference between a light detection timing and a start of scanning of the measurement light, each filter having a different transmission wavelength provided in each slit, And a wavelength control means for variably controlling the wavelength of the measurement light to each transmission wavelength of each of the filters.
【請求項2】 レーザ光を出力するレーザ発振器のレー
ザ発振波長を各フィルタの各透過波長に可変制御するこ
とを特徴とする請求項1記載の高さ測定装置。
2. The height measuring apparatus according to claim 1, wherein a laser oscillation wavelength of a laser oscillator that outputs laser light is variably controlled to each transmission wavelength of each filter.
【請求項3】 波長制御手段は、被測定面上に対する測
定用光の各走査周期に同期して前記測定用光の波長を各
フィルタの各透過波長に順次可変制御することを特徴と
する請求項1記載の高さ測定装置。
3. The wavelength control means sequentially variably controls the wavelength of the measurement light to each transmission wavelength of each filter in synchronization with each scanning cycle of the measurement light on the surface to be measured. Item 1. A height measuring device according to Item 1.
【請求項4】 波長制御手段は、最初にフィルタを透過
した反射光を検出したときから、各フィルタを透過する
各反射光の検出に同期して測定用光の波長を前記各フィ
ルタの各透過波長に順次可変制御することを特徴とする
請求項1記載の高さ測定装置。
4. The wavelength control means, when detecting reflected light transmitted through the filters first, synchronizes the wavelength of the measuring light with each transmitted light of each filter in synchronization with detection of each reflected light transmitted through each filter. 2. The height measuring device according to claim 1, wherein the height is sequentially variably controlled.
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