JP4929161B2 - 加工物表面の形状および/または粗さを測定するための測定装置 - Google Patents
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- 加工物表面の形状および/または粗さを測定するための測定装置(1)であって、
この測定装置(1)は、共焦点センサ器具(3)と制御装置(14)と旋回アーム(4)とを備え、
前記共焦点センサ器具(3)は、少なくとも2色のための、少なくとも1つの光源(19)と、少なくとも3つの空間的に離隔された焦点(31、35、36)を生じ、色収差を有する対物レンズ(32)を収容するセンサヘッド(16)と、前記異なる3つの焦点(31、35、36)それぞれに割り当てられた3つの光受容体(26、25、27)とを有し、前記測定装置(1)の測定方向(8)に実質的に同一である第1の位置決め方向(7)を有する第1の位置決め装置(13)と、前記測定装置(1)の測定方向(8)に対し実質的に垂直に向けられた第2の位置決め方向(11)を有する第2の位置決め装置(12)とに接続され、
前記制御装置(14)は、計算回路(28)と差動増幅器(38)を備えた比例制御装置(37)とを有し、前記差動増幅器(38)の入力(39、41)に前記3つの光受容体の2つ(25、27)が接続し、前記差動増幅器(38)の出力(42)でそれら2つの光受容体(25、27)からもたらされた信号からの差分であり前記第1の位置決め装置(13)を制御するための追跡信号として距離測定のために機能する差分信号(UA)を生じ、
前記旋回アーム(4)は、前記第1の位置決め装置(13)を構成する枢動ドライブおよび角度指示計または位置センサ(15)と接続し、
前記旋回アーム(4)の自由端は、共焦点センサ器具(3)のセンサヘッド(16)を保持し、
センサヘッド(16)の対物レンズ(32)と、共焦点センサ器具(3)の光源(19)および3つの光受容体(26、25、27)は光ファイバ(17)を介して接続され、
前記計算回路(28)が、
λ=λ 0 +(Δλ/2)・(ln(U1)−ln(U3))/(ln(U1)−2ln(U2)+(U3))
にしたがって前記第1の位置決め装置(13)の前記測定方向(8)における加工物表面の高さの値を求め、その際、λは加工物表面の高さの値に比例する波長であり、λ 0 は加工物表面が中央の焦点(31)を通過する際に出力信号U2を生じる中央の光受容体(26)によって受光される光の波長であり、Δλは中央の光受容体(26)によって受光される光と他の光受光体(25または27)によって受光される光の波長差であり、U1、U3はそれぞれ他の光受光体(25、27)の出力信号である、測定装置。 - 前記加工物表面が前記差動増幅器(38)の前記入力(39、41)に接続された前記2つの光受容体(25、27)に対応する2つの焦点(35、36)の中間に位置する場合に生じる前記差分信号の大きさは、ゼロ点として定義されることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記第1の位置決め装置(13)は、前記比例制御装置(37)に接続されることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記第1の位置決め装置(13)は、2点制御装置(46)に接続されることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記光源(19)は、連続スペクトルを有することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記光源(19)は、少なくとも2つの単色の個別の光源(52、53)を備えることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記光受容体(25、27)の前に分光器(23)が接続されることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記光受容体(25、27)の前に波長選択反射体(55)が接続されることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記センサ器具(3)は、偏光光学ビームスプリッタ(56)を含むことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記ビームスプリッタ(56)は、前記対物レンズ(32)に配置され、2つのファイバ(17、57)によって前記対物レンズ(32)に連結され、その光出射面は前記ビームスプリッタ(56)から異なる距離にあることを特徴とする請求項9に記載の測定装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105372264A (zh) * | 2014-08-18 | 2016-03-02 | 政美应用股份有限公司 | 测量图案化蓝宝石基板的方法 |
US9644950B2 (en) | 2014-10-02 | 2017-05-09 | Mitutoyo Corporation | Shape measuring apparatus and point sensor positioning unit |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006017400B4 (de) * | 2006-04-13 | 2010-01-07 | Precitec Optronik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Vermessung wenigstens einer gekrümmten Fläche |
DE102006026775B4 (de) * | 2006-06-07 | 2008-04-30 | Stiftung Für Lasertechnologien In Der Medizin Und Messtechnik An Der Universität Ulm | Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung bewegter Oberflächen |
DE102006037681A1 (de) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Byk-Gardner Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur topographischen Bestimmung von Oberflächeneigenschaften |
US7791712B2 (en) * | 2007-03-27 | 2010-09-07 | Mitutoyo Corporation | Chromatic confocal sensor fiber interface |
DE102007015947B4 (de) * | 2007-04-03 | 2015-02-26 | Carl Mahr Holding Gmbh | Zur Vermessung räumlicher Objekte geeignetes Verfahren und Vorrichtung dazu |
DE102007017664A1 (de) | 2007-04-14 | 2008-10-16 | Carl Mahr Holding Gmbh | Interferenzoptisches Tastschnittgerät |
DE102008017481B4 (de) * | 2008-04-03 | 2013-10-24 | Sirona Dental Systems Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur optischen 3D-Vermessung und zur Farbmessung |
DE102008029459B4 (de) * | 2008-06-20 | 2011-07-14 | MEL Mikroelektronik GmbH, 85386 | Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Abstandsmessung |
US20100097779A1 (en) * | 2008-10-21 | 2010-04-22 | Mitutoyo Corporation | High intensity pulsed light source configurations |
TWI490444B (zh) | 2009-01-23 | 2015-07-01 | Univ Nat Taipei Technology | 線型多波長共焦顯微方法與系統 |
GB2497792A (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | Taylor Hobson Ltd | Metrological apparatus comprising a confocal sensor |
US8860931B2 (en) | 2012-02-24 | 2014-10-14 | Mitutoyo Corporation | Chromatic range sensor including measurement reliability characterization |
US8928874B2 (en) | 2012-02-24 | 2015-01-06 | Mitutoyo Corporation | Method for identifying abnormal spectral profiles measured by a chromatic confocal range sensor |
US10037017B2 (en) * | 2012-04-18 | 2018-07-31 | Renishaw Plc | Method of measurement on a machine tool and corresponding machine tool apparatus |
DE102013102474B4 (de) | 2013-03-12 | 2018-09-13 | Carl Mahr Holding Gmbh | Eindimensional messende Tasteinrichtung |
DE102013006875B4 (de) * | 2013-04-20 | 2021-02-11 | Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh | Verfahren zur Vermessung der Oberfläche einer insbesondere durch Hochdruckwasserstrahlen, Sand- bzw. Partikelstrahlen, Rillieren oder Flammspritzen aufgerauten Innenfläche einer Zylinderbohrung |
DE102013008582B4 (de) | 2013-05-08 | 2015-04-30 | Technische Universität Ilmenau | Verfahren und Vorrichtung zur chromatisch-konfokalen Mehrpunktmessung sowie deren Verwendung |
RU2545381C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" | Способ определения профиля асферической шлифованной поверхности |
TW201608235A (zh) * | 2014-08-18 | 2016-03-01 | 政美應用股份有限公司 | 量測圖案化藍寶石基板的光學量測裝置及方法 |
JP6450552B2 (ja) * | 2014-10-02 | 2019-01-09 | 株式会社ミツトヨ | 形状測定装置、形状測定方法およびポイントセンサの位置合わせ手段 |
DE102014017188A1 (de) * | 2014-11-21 | 2016-05-25 | Xylem Ip Management S.À.R.L. | UV-Sensor |
JP6356632B2 (ja) * | 2015-06-01 | 2018-07-11 | 株式会社永田製作所 | 面測定方法及び面測定装置 |
WO2017059879A1 (de) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | Baden-Württemberg Stiftung Ggmbh | Verfahren zur optischen abstandsmessung und sensoranordnung sowie deren verwendung |
EP3396308B1 (en) * | 2015-12-25 | 2022-02-02 | Keyence Corporation | Confocal displacement meter |
EP3222964B1 (en) * | 2016-03-25 | 2020-01-15 | Fogale Nanotech | Chromatic confocal device and method for 2d/3d inspection of an object such as a wafer |
CN106443996A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-02-22 | 深圳立仪科技有限公司 | 光谱共聚焦镜片组件 |
JP6819370B2 (ja) * | 2017-03-09 | 2021-01-27 | オムロン株式会社 | 共焦点計測装置 |
JP6819376B2 (ja) * | 2017-03-14 | 2021-01-27 | オムロン株式会社 | 変位計測装置 |
KR101987223B1 (ko) * | 2017-04-11 | 2019-06-11 | 주식회사 엘지화학 | 버 검사 시스템 및 방법 |
CN107421440A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-12-01 | 中国航发哈尔滨轴承有限公司 | 一种三维光学测量方孔垂直差的方法 |
JP6880513B2 (ja) * | 2018-03-13 | 2021-06-02 | オムロン株式会社 | 光学計測装置及び光学計測方法 |
EP3569976B1 (de) * | 2018-05-16 | 2023-07-05 | Klingelnberg GmbH | Rauheitsmesstaster, vorrichtung mit rauheitsmesstaster und entsprechende verwendung |
WO2020094572A1 (en) | 2018-11-05 | 2020-05-14 | Trinamix Gmbh | Detector and method for determining a position of at least one object |
CN112556607A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 四川航天计量测试研究所 | 一种非接触平面粗糙度测量系统及方法 |
CN114001647B (zh) * | 2021-10-28 | 2024-07-05 | 山西大学 | 三波长点差分共焦显微探测方法与装置 |
CN114001645B (zh) * | 2021-10-28 | 2024-04-12 | 山西大学 | 三波长光纤点差分共焦显微探测方法与装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1473780A1 (de) * | 1965-12-30 | 1969-03-13 | Bbc Brown Boveri & Cie | Einrichtung zur beruehrungslosen Messung von Konturen |
JPS5151957A (ja) * | 1974-10-31 | 1976-05-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Kogakushikihenikenshutsusochi |
GB2077421B (en) * | 1980-05-31 | 1983-10-12 | Rolls Royce | Displacement sensing |
DE3322714C2 (de) * | 1983-06-24 | 1986-05-15 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Optische Abstandsmeßvorrichtung |
IT1198660B (it) * | 1983-08-02 | 1988-12-21 | Ottica Ist Naz | Profilometro ottico multifocale per dispersione |
DE3719422A1 (de) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Hommelwerke Gmbh | Vorrichtung zur beruehrungsfreien messung eines abstandes von einer oberflaeche, insbesondere zur abtastung einer kontur einer oberflaeche eines werkstueckes laengs eines messweges |
JPH06307858A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Ricoh Co Ltd | 光学式変位計 |
JPH07229720A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | Nec Corp | 3次元形状測定装置 |
US5785651A (en) * | 1995-06-07 | 1998-07-28 | Keravision, Inc. | Distance measuring confocal microscope |
US5804813A (en) * | 1996-06-06 | 1998-09-08 | National Science Council Of Republic Of China | Differential confocal microscopy |
JPH109827A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-01-16 | Omron Corp | 高さ判別装置および方法 |
DE19650391C2 (de) * | 1996-12-05 | 2001-07-26 | Leica Microsystems | Anordnung zur simultanen polyfokalen Abbildung des Oberflächenprofils beliebiger Objekte |
DE19713362A1 (de) * | 1997-03-29 | 1998-10-01 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Konfokale mikroskopische Anordnung |
JPH11351836A (ja) * | 1998-06-08 | 1999-12-24 | Hitachi Ltd | 立体形状検出装置及びその方法 |
DE19907289C1 (de) * | 1999-02-22 | 2000-08-31 | Walde Juergen | Profilmesstaster |
EP1407224B1 (de) * | 2001-07-16 | 2005-12-28 | Werth Messtechnik GmbH | Verfahren zur messung von oberflächeneigenschaften sowie koordinatenmessgerät |
DE10242373B4 (de) * | 2002-09-12 | 2009-07-16 | Siemens Ag | Konfokaler Abstandssensor |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105372264A (zh) * | 2014-08-18 | 2016-03-02 | 政美应用股份有限公司 | 测量图案化蓝宝石基板的方法 |
US9644950B2 (en) | 2014-10-02 | 2017-05-09 | Mitutoyo Corporation | Shape measuring apparatus and point sensor positioning unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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