JP5231883B2 - 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 - Google Patents
距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5231883B2 JP5231883B2 JP2008174860A JP2008174860A JP5231883B2 JP 5231883 B2 JP5231883 B2 JP 5231883B2 JP 2008174860 A JP2008174860 A JP 2008174860A JP 2008174860 A JP2008174860 A JP 2008174860A JP 5231883 B2 JP5231883 B2 JP 5231883B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- measurement
- distance
- frequency
- interference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 240
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 11
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 19
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/0207—Error reduction by correction of the measurement signal based on independently determined error sources, e.g. using a reference interferometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
- G01B9/02007—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
- G01B9/02007—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement
- G01B9/02008—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement by using a frequency comb
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
Claims (9)
- それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なる干渉性のある基準光と測定光を出射する第1及び第2の光源と、
上記第1の光源から出射された基準光と上記第2の光源からの出射された測定光との干渉光を検出する基準光検出器と、
上記第1の光源から出射された基準光が照射される基準面と、
上記第2の光源から出射された測定光が照射される測定面と、
上記基準面により反射された基準光と上記測定面により反射された測定光との干渉光を検出する測定光検出器と、
上記基準光検出器により検出された干渉信号と上記測定光検出器により検出された干渉信号の時間差から、光速と測定波長における屈折率から上記基準面までの距離と上記測定面までの距離の差を求める信号処理部と
を備える距離計。 - 上記第1及び第2の光源は、モード周波数間隔が異なる2台の光周波数コム発生器であることを特徴とする請求項1記載の距離計。
- 上記信号処理部は、上記基準光検出器により検出された干渉信号を周波数解析して多数の光周波数コムの位相情報を一括して取得するとともに、上記測定光検出器により検出された干渉信号を周波数解析して多数の光周波数コムの位相情報を一括して取得し、それぞれの位相特性の周波数に対する変化率を求め、その傾きの差から上記基準面までの距離と上記測定面までの距離の差を算出することを特徴とする請求項2記載の距離計。
- 上記第1及び第2の光源として、それぞれ周期的に強度又は位相が変調されかつキャリア周波数が安定化された2台の光源を使用し、
上記信号処理部は、上記基準光検出器と上記測定光検出器による干渉信号の時間差による絶対距離とキャリア周波数成分の位相による変位測定を行うことを特徴とする請求項1記載の距離計。 - 上記第1及び第2の光源は、相対位相の同期が高い周波数帯域まで行われ短期的な相対位相変動の少ない2台の対になった発振器により駆動されて、上記互いに変調周期が異なる干渉性のある基準光と測定光を出射することを特徴とする請求項1記載の距離計。
- 上記信号処理部は、モード周波数差が同じでない複数の値での距離計測結果に基づいて、測定距離の校正処理を行うことを特徴とする請求項1記載の距離計。
- 上記信号処理部は、変調周波数が同じでない複数の値での距離計測結果に基づいて、マイクロ波の波長以上の距離で絶対距離測定値を算出することを特徴とする請求項1記載の距離計。
- それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なる干渉性のある基準光と測定光を基準面と測定面に照射し、
上記基準面と測定面に照射する基準光と測定光との第1の干渉光を検出するとともに、上記基準面により反射された基準光と上記測定面により反射された測定光との第2の干渉光を検出し、
上記第1の干渉光を検出した干渉信号と上記第2の干渉光を検出した干渉信号の時間差から、光速と測定波長における屈折率から上記基準面までの距離と上記測定面までの距離の差を求める
ことを特徴とする距離測定方法。 - それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なる干渉性のある基準光と測定光を出射する第1及び第2の光源と、上記第1の光源から出射された基準光と上記第2の光源からの出射された測定光との干渉光を検出する基準光検出器と、上記第1の光源から出射された基準光が照射される基準面と、上記基準面により反射された基準光と上記対象物体により反射された測定光との干渉光を検出する測定光検出器と、上記基準光検出器により検出された干渉信号と上記測定光検出器により検出された干渉信号の時間差から、光速と測定波長における屈折率から上記基準面までの距離と上記対象物体までの距離の差を求める信号処理部とを備える距離計と、
上記距離計から出射される測定光で対象物体を走査し、上記対象物体により反射された上記測定光を上記距離計に戻す光学スキャン装置と、
上記光学スキャン装置を制御してレーザービームを走査すると同時に上記距離計が計測する絶対距離情報を取得して、ビーム照射位置とその場所まで絶対距離を複数の点について蓄積することにより非接触で物体の三次元形状を測定する信号処理装置と
を備えることを特徴とする光学的三次元形状測定機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008174860A JP5231883B2 (ja) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 |
PCT/JP2009/061634 WO2010001809A1 (ja) | 2008-07-03 | 2009-06-25 | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008174860A JP5231883B2 (ja) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010014549A JP2010014549A (ja) | 2010-01-21 |
JP5231883B2 true JP5231883B2 (ja) | 2013-07-10 |
Family
ID=41465906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008174860A Active JP5231883B2 (ja) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5231883B2 (ja) |
WO (1) | WO2010001809A1 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021125007A1 (ja) | 2019-12-17 | 2021-06-24 | 株式会社Xtia | 光共振器及び光変調器の作製方法、並びに光共振器、光変調器、光周波数コム発生器、光発振器 |
WO2022091253A1 (ja) | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 株式会社ニコン | 光加工装置 |
WO2022162987A1 (ja) | 2021-01-26 | 2022-08-04 | 株式会社Xtia | 光コム発生装置 |
WO2022176378A1 (ja) | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 株式会社Xtia | 低相対位相雑音光コム発生装置 |
WO2022180808A1 (ja) | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 株式会社ニコン | 光加工装置 |
WO2022209008A1 (ja) | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 株式会社Xtia | 光コム発生装置 |
JP7152748B2 (ja) | 2018-07-13 | 2022-10-13 | 株式会社Xtia | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 |
WO2022230217A1 (ja) | 2021-04-26 | 2022-11-03 | 株式会社Xtia | 光コム発生器制御装置 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5514641B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-06-04 | 株式会社アイ・テー・オー | レーザー干渉バンプ測定器 |
JP5588769B2 (ja) * | 2010-07-01 | 2014-09-10 | 株式会社 光コム | 光学式計測装置 |
TWI426227B (zh) | 2010-12-30 | 2014-02-11 | Ind Tech Res Inst | 移動樣品之形貌的量測方法及其裝置 |
JP2013117453A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Hitachi Ltd | 距離計測方法および装置とそれを搭載した形状計測装置 |
JP6019360B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-11-02 | ネオアーク株式会社 | 光ヘテロダイン距離計 |
DE102012212663A1 (de) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer optischen Abstandsmessvorrichtung |
JP6337543B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-06-06 | アイシン精機株式会社 | 形状測定装置及び形状測定方法 |
JP6269213B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-01-31 | アイシン精機株式会社 | 距離測定装置及び距離測定方法 |
WO2017169788A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | パルス光生成装置、光照射装置、光加工装置、光応答測定装置、顕微鏡装置、及びパルス光生成方法 |
WO2018171970A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | Asml Netherlands B.V. | Position measurement system, zeroing method, lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2018169265A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社東京精密 | 距離測定装置及び距離測定方法 |
JP7115738B2 (ja) * | 2018-07-04 | 2022-08-09 | 株式会社Xtia | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 |
JP7152761B2 (ja) * | 2018-11-26 | 2022-10-13 | 株式会社Xtia | 光コム発生装置 |
JP7217009B2 (ja) * | 2019-03-13 | 2023-02-02 | 株式会社Xtia | 内径測定装置 |
CN112567265A (zh) * | 2019-06-24 | 2021-03-26 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 测距装置、测距方法及电子设备 |
JP7353644B2 (ja) * | 2020-01-08 | 2023-10-02 | 株式会社Xtia | 光学スキャナ装置の校正方法、光学スキャナ装置及び光学式三次元形状測定装置 |
JP2021110698A (ja) * | 2020-01-15 | 2021-08-02 | 株式会社Xtia | 光学式三次元形状測定装置 |
JP7385919B2 (ja) * | 2020-01-30 | 2023-11-24 | 株式会社Xtia | 距離測定方法及び光コム距離計並びに光学的三次元形状測定装置 |
JP7435945B2 (ja) * | 2020-07-03 | 2024-02-21 | 株式会社OptoComb | 光学式三次元形状測定装置の補正方法及び補正用基準器、並びに、光学式三次元形状測定装置 |
JP7448962B2 (ja) | 2021-06-17 | 2024-03-13 | 株式会社OptoComb | 光コム距離計測用の光コム発生装置 |
JP7448964B2 (ja) | 2021-07-28 | 2024-03-13 | 株式会社OptoComb | 光コム距離計測方法及び光コム距離計測装置 |
JP7498497B2 (ja) | 2021-12-02 | 2024-06-12 | 株式会社OptoComb | 光コム発生装置及び光コム距離計測装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH678108A5 (ja) * | 1987-04-28 | 1991-07-31 | Wild Leitz Ag | |
JP3342055B2 (ja) * | 1992-10-15 | 2002-11-05 | 松下電工株式会社 | ヘテロダイン干渉測長器 |
JP4536873B2 (ja) * | 2000-06-05 | 2010-09-01 | キヤノン株式会社 | 三次元形状計測方法及び装置 |
JP3564373B2 (ja) * | 2000-09-08 | 2004-09-08 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | 光計測システム |
US7440112B2 (en) * | 2004-08-18 | 2008-10-21 | National University Corporation | Method and an apparatus for shape measurement, and a frequency comb light generator |
-
2008
- 2008-07-03 JP JP2008174860A patent/JP5231883B2/ja active Active
-
2009
- 2009-06-25 WO PCT/JP2009/061634 patent/WO2010001809A1/ja active Application Filing
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7152748B2 (ja) | 2018-07-13 | 2022-10-13 | 株式会社Xtia | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 |
WO2021125007A1 (ja) | 2019-12-17 | 2021-06-24 | 株式会社Xtia | 光共振器及び光変調器の作製方法、並びに光共振器、光変調器、光周波数コム発生器、光発振器 |
WO2022091253A1 (ja) | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 株式会社ニコン | 光加工装置 |
WO2022162987A1 (ja) | 2021-01-26 | 2022-08-04 | 株式会社Xtia | 光コム発生装置 |
WO2022176378A1 (ja) | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 株式会社Xtia | 低相対位相雑音光コム発生装置 |
WO2022180808A1 (ja) | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 株式会社ニコン | 光加工装置 |
WO2022209008A1 (ja) | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 株式会社Xtia | 光コム発生装置 |
WO2022230217A1 (ja) | 2021-04-26 | 2022-11-03 | 株式会社Xtia | 光コム発生器制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010014549A (ja) | 2010-01-21 |
WO2010001809A1 (ja) | 2010-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5231883B2 (ja) | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 | |
KR101699273B1 (ko) | 테라헤르츠파를 이용한 실시간 비접촉 비파괴 두께 측정장치 | |
JP7152748B2 (ja) | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 | |
JP5984351B2 (ja) | 計測装置 | |
US5748295A (en) | Method and apparatus for determining the range, direction and velocity of an object | |
US8692981B2 (en) | Evaluation device, measuring arrangement and method for path length measurement | |
US20180224548A1 (en) | Distance Measuring Apparatus, Distance Measuring Method, and Shape Measuring Apparatus | |
JP5336921B2 (ja) | 振動計測装置及び振動計測方法 | |
JP4793675B2 (ja) | 距離測定装置 | |
JPH0763855A (ja) | 光学測定装置 | |
JP5736247B2 (ja) | 距離計測方法および装置 | |
US20230121678A1 (en) | Optical frequency comb device and measurement device | |
JP5421013B2 (ja) | 位置決め装置及び位置決め方法 | |
JP5363231B2 (ja) | 振動計測装置及び振動計測方法 | |
JP2012038833A (ja) | 周波数安定化レーザー光源、および、波長校正方法 | |
JP5468836B2 (ja) | 測定装置及び測定方法 | |
US20100265491A1 (en) | Range-finding method and apparatus | |
JP7385919B2 (ja) | 距離測定方法及び光コム距離計並びに光学的三次元形状測定装置 | |
JP2010223586A (ja) | テラヘルツ分光測定装置およびテラヘルツ分光測定方法 | |
JP2013033014A (ja) | ドップラー振動計測装置及びドップラー振動計測方法 | |
JP7115738B2 (ja) | 距離計及び距離測定方法並びに光学的三次元形状測定機 | |
JP2019152507A (ja) | 絶対距離測定装置及びその方法 | |
JP2726881B2 (ja) | 後方散乱光測定装置 | |
JP6082222B2 (ja) | 波長掃引光源 | |
WO2022209789A1 (ja) | 光ビーム生成装置および光探知機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110701 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130322 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5231883 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |