JPH07190735A - Optical measuring device and its measuring method - Google Patents

Optical measuring device and its measuring method

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Publication number
JPH07190735A
JPH07190735A JP5332482A JP33248293A JPH07190735A JP H07190735 A JPH07190735 A JP H07190735A JP 5332482 A JP5332482 A JP 5332482A JP 33248293 A JP33248293 A JP 33248293A JP H07190735 A JPH07190735 A JP H07190735A
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JP
Japan
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laser light
measured
laser beam
mark
light
Prior art date
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Application number
JP5332482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Asae
暉雄 浅枝
Tokuichi Inagaki
徳一 稲垣
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Nidec Tosok Corp
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nidec Tosok Corp
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Tosok Corp, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nidec Tosok Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Abstract

PURPOSE:To accurately measure each position for flaws or dents of a measured object by providing a spot light source other than a measuring laser beam source, irradiating spot light on the measured object, and thereby forming each reference point. CONSTITUTION:Sector shaped-filament laser beam 11 is irradiated over a measured object 100 from a laser beam source section 2, spot light 15 is concurrently irradiated from a spot light source section 3 in such a way as to be overlapped, and a cross mark acting as a reference point is thereby formed over the measured object 100. Reflecting light of measuring laser beam and reflecting light from the reference point are converged by a lens 43, and projected over a CCD camera section 41 so as to be measured. In this case, the light source section 3 is moved by a controller and an actuator in such a way that reflection light of spot light from the mark passes through the center section of the lens 43 at all times, so that the deformation of the mark is thereby reduced. A distance from the reference point over the measured object 100 to each target point (flaws, dents and the like) is detected by the camera section 41, so that each actual dimension is thereby operated.

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、被測定物の形状を非接
触に測定することのできる光学式測定装置およびその測
定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical measuring device capable of measuring the shape of an object to be measured in a non-contact manner and a measuring method therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、光学的に被測定物の断面形状
や長さを測定する装置としては、図4に示してあるよう
な光学式の測定装置が用いられている。すなわち、同図
に示した光学式測定装置1は、レーザー光源21で発光
されたレーザー光線12をコリメータレンズ23で平行
光線14に整光し、これをシリンドリカルレンズ25に
よって横方向に拡大して生成した扇状の線条レーザー光
11を被測定物100に照射する第1レーザー光照射手
段であるレーザー光源部2と、この被測定物100に照
射された被照射光線17の反射光線16を集光レンズ4
3を通して入力し、CCDカメラ受光面に結像された測
定像18を撮像する像検出手段であるCCDカメラ部4
1と、図示しないコントローラにより電気的に信号処理
を行いX−Yプロッター上に描画する出力装置部(図示
せず)とから構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical measuring apparatus as shown in FIG. 4 has been used as an apparatus for optically measuring the sectional shape and length of an object to be measured. That is, in the optical measuring device 1 shown in the figure, the laser beam 12 emitted from the laser light source 21 is collimated by the collimator lens 23 into parallel rays 14, which are laterally enlarged by the cylindrical lens 25 to generate the parallel rays 14. A laser light source unit 2 which is a first laser light irradiating means for irradiating the object to be measured 100 with a fan-shaped linear laser beam 11 and a reflected lens 16 of a light beam 17 to be irradiated which is irradiated on the object 100 to be measured. Four
CCD camera section 4 which is an image detecting means for capturing a measurement image 18 formed on the light receiving surface of the CCD camera.
1 and an output device section (not shown) for electrically performing signal processing by a controller (not shown) and drawing on an XY plotter.

【0003】また、これに類似の装置としては、図5の
ように扇状の線条レーザー光11をよりシャープにする
ための、スリット27を設けて、スリット光線11aを
生成してこれに基づいて測定をする装置も用いられてい
る。
As an apparatus similar to this, a slit 27 for sharpening the fan-shaped linear laser light 11 as shown in FIG. 5 is provided to generate a slit light beam 11a. A device for measuring is also used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような光
学式測定装置では、被測定物に照射するレーザー光線に
基準点となる光線がないために、被測定物の測定位置を
特定することが困難または不可能であり、また、X−Y
プロッターもしくはディスプレイの画面などの画面デー
タ上に被測定物の測定基準点が明示されていないため
に、被測定物の測定基準点と前記画面データとの相対的
な位置関係の特定が困難または不可能であった。 すな
わち、角部、凹凸部、曲りなどのある被測定物の場合は
該部分を対比させて、測定画面データの位置を特定でき
るが、この場合も被測定物の形状によっては、被測定物
の位置と測定画面データとの位置関係を比較対照するの
に、時間がかかり、また、精度も思わしくない。さら
に、被測定物の測定箇所の角部、凹凸部、曲りなどが滑
らかか、該形状の変化部分が少ないか、または、ほとん
ど無い場合は測定位置の特定が非常に困難か、まったく
できない場合が発生する。また、本装置の測定の測定範
囲を越えた長い被測定物の場合も、本測定装置の測定範
囲毎に測定し、測定画面データをつなぎ合わせて全体の
形状、長さを測定することになるが、この場合も、該形
状の変化部分が少ないか、または、ほとんどない場合
は、被測定物と測定画面データとの位置対比が困難であ
ると共に、複数の画面データをつなぎ合わせて全長を読
み取る場合に該測定画面データの基準点合わせが困難で
ある。したがって、該位置合わせに時間がかかり、ま
た、不正確となるか、まったくできない場合があるとい
う不具合がある。
However, in such an optical measuring device, it is difficult to specify the measurement position of the object to be measured because the laser beam irradiating the object to be measured does not have a light beam serving as a reference point. Or impossible, and XY
Since the measurement reference point of the DUT is not clearly shown on the screen data of the plotter or display screen, it is difficult or impossible to specify the relative positional relationship between the measurement reference point of the DUT and the screen data. It was possible. That is, in the case of an object to be measured that has corners, irregularities, bends, etc., it is possible to identify the position of the measurement screen data by comparing the parts, but in this case as well, depending on the shape of the object to be measured, It takes time to compare and contrast the positional relationship between the position and the measurement screen data, and the accuracy is not good. Furthermore, the corners, irregularities, bends, etc. of the measurement points of the object to be measured are smooth, or there are few changes in the shape, or if there is almost no measurement position, it is very difficult to specify the measurement position, or it may not be possible at all. Occur. In addition, even if the object to be measured is longer than the measurement range of this device, it will be measured for each measurement range of this measurement device and the measurement screen data will be connected to measure the overall shape and length. However, also in this case, when there is little or no change in the shape, it is difficult to compare the position of the object to be measured with the measurement screen data, and a plurality of screen data are connected to read the entire length. In this case, it is difficult to align the reference points of the measurement screen data. Therefore, there is a problem in that the alignment takes time and may be inaccurate or may not be possible at all.

【0005】そこで、係る不具合を解決すべく図3のよ
うな光学式測定装置1bが考えられる。この光学式測定
装置1bには、被測定物100にスリット光線11aを
照射するレーザー光源部2と、被測定物100から反射
光を集光し像を検知する像検出手段であるCCDカメラ
部4とがある。また、このレーザー光源部2には、レー
ザー光を発生させるレーザー光源21と、このレーザー
光源21からのレーザー光を平行に調光するコリメータ
レンズ23と、このコリメータレンズ23により調光さ
れたレーザー光を拡散し扇状の線条のレーザー光11と
するシリンドリカルレンズ25と、このシリンドリカル
レンズ25からの扇状の線条のレーザー光11をより鮮
明なスリット光11aにすると共に被測定物100の所
望の点に測定の中心点をマークするための十字形スリッ
ト27aと、を有している。一方、CCDカメラ部4に
は、被測定物100に照射されたスリット光11aの反
射光である反射レーザー光16を集光するための集光レ
ンズ43と、この集光レンズ43により集光された反射
レーザー光16から被試験物100の像を検出するCC
Dカメラ41がある。また、レーザー光源部2の各部材
とCCDカメラ部4の各部材の角度調整は図示されない
アクチュエータにより行われ、このアクチュエータの制
御とCCDカメラ部4により検出した像の寸法を実寸に
する演算は図示されないコントローラにより行われ、こ
の演算した結果は、X−Yプロッターもしくはディスプ
レイなどの同じく図示されない出力装置により出力され
る。
Therefore, an optical measuring device 1b as shown in FIG. 3 is conceivable in order to solve such a problem. The optical measuring device 1b includes a laser light source unit 2 that irradiates the DUT 100 with a slit light beam 11a, and a CCD camera unit 4 that is an image detecting unit that collects reflected light from the DUT 100 and detects an image. There is. Further, in the laser light source unit 2, a laser light source 21 for generating a laser light, a collimator lens 23 for dimming the laser light from the laser light source 21 in parallel, and a laser light dimmed by the collimator lens 23. Of the cylindrical lens 25 to diffuse the laser beam 11 into a fan-shaped linear laser beam 11, and the fan-shaped linear laser beam 11 from the cylindrical lens 25 into a sharper slit light 11a and a desired point of the DUT 100. And a cross-shaped slit 27a for marking the center point of measurement. On the other hand, in the CCD camera unit 4, a condenser lens 43 for condensing the reflected laser light 16 which is the reflected light of the slit light 11 a applied to the DUT 100, and the condenser lens 43 collects the reflected laser light 16. CC for detecting an image of the DUT 100 from the reflected laser light 16
There is a D camera 41. Further, the angle adjustment of each member of the laser light source unit 2 and each member of the CCD camera unit 4 is performed by an actuator (not shown), and the control of this actuator and the calculation for making the size of the image detected by the CCD camera unit 4 actual size are shown. The operation result is performed by a controller not operated, and the result of this operation is output by an output device (not shown) such as an XY plotter or a display.

【0006】このように構成された光学式測定装置1b
は、次のように動作し作用する。
The optical measuring device 1b thus constructed
Operates and acts as follows.

【0007】レーザー光源21により照射されるレーザ
ー光は、コリメータレンズ23により平行に調光され
る。そして、この平行に調光されたレーザー光は、シリ
ンドリカルレンズ25で拡散された線条レーザー光11
となり、さらに十字形スリット27aを通過させること
で線条レーザー光11の境目が鮮明なスリット光11a
になる。この鮮明になったスリット光11aは、被測定
物100に照射され反射レーザー光16になり、集光レ
ンズ43で集光されCCDカメラ41上に被試験物10
0の像を投射するが、十字スリット27aにより像の境
目が鮮明になっているのでCCDカメラ41によって容
易に測定することができる。
The laser light emitted from the laser light source 21 is adjusted in parallel by the collimator lens 23. The parallel dimmed laser light is the linear laser light 11 diffused by the cylindrical lens 25.
The slit light 11a has a clear boundary between the linear laser light 11 by passing through the cross slit 27a.
become. This clear slit light 11a is irradiated onto the DUT 100 to become the reflected laser light 16, which is condensed by the condensing lens 43 and is placed on the CCD camera 41 under the DUT 10.
Although the image of 0 is projected, since the boundary of the image is made clear by the cross slit 27a, it can be easily measured by the CCD camera 41.

【0008】ここで十字形スリット27aについてさら
に説明すると、この十字形スリット27aは中心部を十
字形に型抜きしてあるので、この型抜きされた十字溝よ
り被測定物100に照射しマークにするためのマークレ
ーザー光13を被測定物100に照射する。このマーク
レーザー光13を照射した位置は、測定する際の基準点
となる。例えば、被測定物100の傷または凹みの位置
を測定する場合には、十字形スリット27aから照射さ
れるマークを基準点として、このマークからの位置を測
定することができる。また、一度に測定できないような
大きな被試験物100を測定する場合には、基準点を中
心に測定時のデータを重ね合わせることにより全体を測
定することができる。
The cross-shaped slit 27a will be further described below. Since the cross-shaped slit 27a is die-cut at its center, the cross-shaped slit 27a irradiates the object to be measured 100 from the die-cut cross-shaped groove to form a mark. The mark laser light 13 for performing the irradiation is irradiated on the DUT 100. The position where the mark laser light 13 is irradiated becomes a reference point for measurement. For example, when measuring the position of the scratch or the dent of the DUT 100, the position of the mark irradiated from the cross slit 27a can be used as a reference point. Further, when measuring a large DUT 100 that cannot be measured at one time, it is possible to measure the whole by superimposing measurement data around a reference point.

【0009】なお、十字形スリット27aは、必ずしも
十字形に型抜きする必要がなく、少なくとも基準点とし
て区別できれば良いので例えば、T字形スリットなどで
もよい。また、あらかじめ被測定物100に基準点を設
け、この基準点に本発明の光学式測定装置1bからのマ
ークを合わせることにより被測定物100の位置合わせ
は、さらに容易にできることになる。
The cross-shaped slit 27a does not necessarily have to be die-cut into a cross shape, and may be a T-shaped slit or the like as long as it can be distinguished at least as a reference point. Further, by providing a reference point on the object to be measured 100 in advance and aligning the mark from the optical measuring device 1b of the present invention to this reference point, the position of the object to be measured 100 can be more easily aligned.

【0010】このような構成の光学式測定装置1bでは
精度的に十分な測定が可能であるが、さらに高精度の測
定を行おうとすると以下のような理由から問題が生じる
ことが判明した。すなわち、前述の十字形スリット27
aを使用した光学式測定装置1bは、被測定物100を
固定したまま被測定物100の周辺部を測定する場合に
は、十字形スリット27aを扇状の線条のレーザー光で
あるスリット光11aの中心部よりずらし測定すること
になるが、スリット光11aは扇状のため周辺部に近い
ほど拡散される方向にあるので、マークレーザ光13の
被測定物100への入射角度および被測定物100から
の反射角度も変化し集光レンズ43を通過することにな
る。そのため、マークレーザー光13の反射光は、反射
光線16に対して傾斜線となり、CCDカメラ41上に
投影される。そして、光学式測定装置1bではCCDカ
メラ41によりこの歪んだマークを検出することになる
が、この歪んだマークは傾斜が大きくなる程反射光16
とのなす角が小さくなって両者を別の光線として判別す
るのが困難となるので、測定上の精度は低下することに
なる。また、この歪んだマークを正しくマークとして認
識させるためには複雑な処理を必要とする。
Although the optical measuring apparatus 1b having such a configuration can perform sufficient measurement in terms of accuracy, it has been found that a problem arises due to the following reasons when attempting to perform measurement with higher accuracy. That is, the above-mentioned cross-shaped slit 27
When measuring the peripheral portion of the object to be measured 100 while the object to be measured 100 is fixed, the optical measuring device 1b using a uses the cross-shaped slit 27a as slit light 11a which is a fan-shaped linear laser beam. Since the slit light 11a is fan-shaped and is in a direction of being diffused toward the peripheral portion, the incident angle of the mark laser light 13 to the DUT 100 and the DUT 100 are measured. The angle of reflection from is also changed and passes through the condenser lens 43. Therefore, the reflected light of the mark laser light 13 becomes an inclined line with respect to the reflected light ray 16 and is projected on the CCD camera 41. Then, in the optical measuring device 1b, the distorted mark is detected by the CCD camera 41, and the distorted mark is reflected by the reflected light 16 as the inclination increases.
Since the angle formed by and becomes small, it becomes difficult to distinguish the two as different light beams, and therefore the measurement accuracy decreases. In addition, complicated processing is required to correctly recognize the distorted mark as a mark.

【0011】したがって、本発明は、さらに係る不具合
を解決するために、被測定物の所要の測定位置に、光学
式のマーク光線を照射する信号に相当する機能を持たせ
れば、測定条件に左右されること無く効率的に、しか
も、精度良い測定を可能にする。すなわち、この測定位
置合わせの信号に相当する機能を本測定装置に付加する
ことにより被測定物の所要位置に正確な測定基準点を求
めることができる光学式測定装置およびその測定方法を
提供することにある。
Therefore, according to the present invention, in order to solve such a problem, if a function corresponding to a signal for irradiating an optical mark light beam is provided at a required measurement position of an object to be measured, the measurement condition is affected. Enables efficient and accurate measurement without being processed. That is, an optical measuring device and a measuring method therefor capable of obtaining an accurate measurement reference point at a required position of an object to be measured by adding a function corresponding to a signal for this measurement alignment to the present measuring device. It is in.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の光学式測定装置は、線条の第1レーザー光
を被測定物に照射する第1レーザー光照射手段と、前記
第1レーザー光照射手段により照射される第1レーザー
光に対して重なるように小さい線条の第2レーザー光を
照射し前記被測定物上にマークを発生させると共に第1
レーザー光に対し照射角度が可変の第2レーザー光照射
手段と、前記第1レーザー光照射手段および前記第2レ
ーザー光照射手段により照射される第1レーザー光およ
び第2レーザー光の反射光を集光し像を検出するための
像検出手段と、を有することを特徴とする。
An optical measuring device of the present invention for achieving the above object comprises a first laser light irradiating means for irradiating an object to be measured with a first laser light of a filament. The first laser light irradiating means irradiates the second laser light having a small filament so as to overlap the first laser light to generate a mark on the object to be measured, and
Second laser light irradiating means having an irradiation angle variable with respect to the laser light, and first laser light irradiating means and second laser light irradiating means for collecting reflected light of the second laser light. Image detecting means for detecting a light image.

【0013】また、本発明の光学式測定装置を利用した
測定方法は、線条の第1レーザー光を照射する第1レー
ザー光照射手段により被測定物に第1レーザー光を照射
し、次に、小さい線条の第2レーザー光を照射する第2
レーザー光照射手段により前記被測定物に第2レーザー
光を照射し、そして、第1レーザー光と第2レーザー光
を重ね合わせることにより前記被測定物上に交差形のマ
ークを生じさせ、前記被測定物からの当該マークの反射
光を反射光から像を検出するための像検出手段の中心を
通過するようにしながら、前記マークを所望の点に随時
移動させることにより前記被測定物を測定することを特
徴とする。
Further, the measuring method using the optical measuring apparatus of the present invention irradiates the object to be measured with the first laser beam by the first laser beam irradiating means for irradiating the linear laser beam with the first laser beam, and then, , Second irradiation of small linear second laser light
The second laser light is irradiated onto the object to be measured by the laser light irradiating means, and the first laser light and the second laser light are overlapped with each other to form a cross-shaped mark on the object to be measured. While allowing the reflected light of the mark from the measurement object to pass through the center of the image detection means for detecting an image from the reflected light, the object is measured by moving the mark to a desired point at any time. It is characterized by

【0014】[0014]

【作用】本発明の光学式測定装置は、第1レーザー光照
射手段により測定をするのに最適な幅と長さの扇状の線
条の第1レーザー光を照射し、この第1レーザー光に第
2レーザ光照射手段である小さな線条の第2レーザー光
を重ね会うように照射することによって交差形のマーク
を発生させる。そして、この交差形のマークを基準点と
し、第1レーザー光と共に被測定物に照射し、この被測
定物からの反射光を像検出手段により集光し、前記被測
定物および交差形のマークの像を検出することによって
前記被測定物を測定することになる。
The optical measuring device of the present invention irradiates the first laser light of a fan-shaped linear strip having the optimum width and length for the measurement by the first laser light irradiating means, and the first laser light is radiated to the first laser light. Cross-shaped marks are generated by irradiating the second laser light, which is a second laser light irradiating means, so as to overlap with each other so as to overlap each other. The cross mark is used as a reference point to irradiate the object to be measured together with the first laser light, and the reflected light from the object to be measured is condensed by the image detection means to obtain the object to be measured and the cross mark. The object to be measured is to be measured by detecting the image.

【0015】また、本発明の光学式測定方法は、第1レ
ーザー光照射手段により照射される第1レーザー光と第
2レーザー光照射手段により照射される第2レーザー光
を重ね会わせることにより前記被測定物上に交差形のマ
ークを生じさせる。この交差形のマークの前記被測定物
からの反射光が像検出手段の中心を通るようにすること
により、前記第2レーザー光照射手段による交差形のマ
ークが前記像検出手段の周辺部を通過する際の交差形の
マークの歪みを低減することができる。
In the optical measuring method of the present invention, the first laser light emitted by the first laser light irradiation means and the second laser light emitted by the second laser light irradiation means are superposed on each other. A cross mark is generated on the DUT. By allowing the reflected light from the object to be measured of the cross-shaped mark to pass through the center of the image detection means, the cross-shaped mark formed by the second laser light irradiation means passes through the peripheral portion of the image detection means. It is possible to reduce the distortion of the cross-shaped mark when performing.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の光学式測定装置の一実施例を図面を
参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the optical measuring device of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】本発明の光学式測定装置は、図4に示した
構成の光学式測定装置に第1レーザー光照射手段である
レーザー光源部2とは別光源である第2レーザー光照射
手段であるスポット光源部3を付加させた構成としたも
のである。
The optical measuring apparatus of the present invention is a second laser light irradiating means which is a light source different from the laser light source section 2 which is the first laser light irradiating means in the optical measuring apparatus having the structure shown in FIG. The spot light source unit 3 is added.

【0018】このスポット光源部3には、スポット用レ
ーザー光を発生させるスポット用レーザー光源31と、
このスポット用レーザー光源31からのスポット用レー
ザー光を平行に調光にするスポット用コリメータレンズ
33と、このスポット用コリメータレンズ33により調
光されたスポット用レーザー光を拡散し線条のレーザー
光11とするスポット用シリンドリカルレンズ35とが
ある。
The spot light source unit 3 includes a spot laser light source 31 for generating spot laser light,
A spot collimator lens 33 for adjusting the spot laser light from the spot laser light source 31 in parallel, and a spot laser light diffused by the spot collimator lens 33 to diffuse the spot laser light 11 And a cylindrical lens 35 for spot.

【0019】なお、レーザー光源部2の各部材およびス
ポット光源部3の各部材,CCDカメラ部4の各部材の
角度調整は図示されないそれぞれのアクチュエータによ
り行われ、このアクチュエータの制御とCCDカメラ部
4により検出した像の寸法を実寸にする演算は図示され
ないコントローラにより行われ、この演算した結果は、
X−Yプロッターもしくはディスプレイなどの同じく図
示されない出力装置により出力される。
The angle adjustment of each member of the laser light source unit 2, each member of the spot light source unit 3, and each member of the CCD camera unit 4 is performed by respective actuators (not shown). Control of the actuators and CCD camera unit 4 are performed. The calculation of the actual size of the image detected by is performed by a controller (not shown), and the result of this calculation is
It is also output by an output device (not shown) such as an XY plotter or a display.

【0020】このように構成される本発明の光学式測定
装置は以下のように動作する。
The optical measuring device of the present invention thus constructed operates as follows.

【0021】本装置はレーザー光源部2よりの扇状の線
条のレーザー光11を被測定物100に照射し、このレ
ーザー光11に重なるようにスポット光源部3より発せ
られるスポット光15を被測定物100に照射すると、
被測定物100上に交差マークが生じるのでこの交差マ
ークを被測定物100の基準点とする。この基準点およ
びレーザー光11の被測定物100からの反射光は、レ
ンズ43で集光された後に、CCDカメラ41上に投影
され測定される。
This apparatus irradiates the object to be measured 100 with a fan-shaped linear laser beam 11 from the laser light source unit 2 and measures the spot light 15 emitted from the spot light source unit 3 so as to overlap the laser beam 11. When the object 100 is irradiated,
Since an intersection mark is generated on the DUT 100, this intersection mark is used as a reference point of the DUT 100. The reflected light of the reference point and the laser light 11 from the DUT 100 is condensed by the lens 43 and then projected onto the CCD camera 41 and measured.

【0022】また、本発明の光学式測定装置1を利用し
た測定方法は以下のように行う。
The measuring method using the optical measuring device 1 of the present invention is performed as follows.

【0023】まず、レーザー光源部2により被測定物1
00に線条のレーザー光11を照射する。次に、スポッ
ト光源部3によりスポット光線15を被測定物100に
照射し、線条のレーザー光11と重なり合うことで生じ
る交差形のマークを基準点として被測定物100の任意
の点に照射する。そして、被測定物100に照射される
スポット光線15によるマークの反射光は、常に集光レ
ンズ43の中心部を通過するように図示されないコント
ローラおよびアクチュエータによりスポット光源部3を
可動させる。このスポット光線15が集光レンズ43の
中心を通るようにすることによって、CCDカメラ41
で検出されるマークの集光レンズ43の周辺部を通過す
る際の歪みを低減することができる。よって、CCDカ
メラ41で検出されるスポット光線15によるマークの
歪みを低減できるのでスポット光線によるマークを基準
点として測定精度よく被試験物100の形状を測定でき
ることになる。
First, the DUT 1 is measured by the laser light source unit 2.
00 is irradiated with a linear laser beam 11. Next, the spot light source 3 irradiates the object 100 with a spot light beam 15 and irradiates an arbitrary point on the object 100 with a cross-shaped mark generated by overlapping the linear laser light 11 as a reference point. . Then, the reflected light of the mark by the spot light beam 15 applied to the DUT 100 always moves the spot light source unit 3 by a controller and an actuator (not shown) so as to pass through the central portion of the condenser lens 43. By allowing this spot light beam 15 to pass through the center of the condenser lens 43, the CCD camera 41
It is possible to reduce the distortion of the mark detected in 1. when passing through the peripheral portion of the condenser lens 43. Therefore, since the distortion of the mark due to the spot light beam 15 detected by the CCD camera 41 can be reduced, the shape of the DUT 100 can be measured with high measurement accuracy using the mark due to the spot light beam as a reference point.

【0024】図2は、この光学式測定方法のフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flow chart of this optical measuring method.

【0025】レーザー光源部2より線条のレーザー光1
1を被測定物100に照射し(S1)、スポット光15
を線条のレーザー光に重なり合うように照射し、被測定
物100上に交差マークを照射する(S2)。そして、
スポット光15によるマークの反射光が集光レンズ43
の中心部を通過し、CCDカメラ41にて検出される像
がレーザー光11の反射光と明確な区別ができるように
レーザー光11の反射光の像に対してほぼ直交するよう
にスポット光源部3の位置を調整する(S3)。このと
きスポット光線15によるマークの反射光が集光レンズ
43の中心部を通過したときに(S4)、スポット光1
5によるマークを基準点として、被測定物100上の基
準点から目標点までの距離などをCCDカメラ部41に
より検出し実寸法を図示されないコントローラにて演算
し測定を終了する(S5)。
A linear laser light 1 from the laser light source unit 2
1 is irradiated onto the DUT 100 (S1), and the spot light 15
Is radiated so as to overlap with the laser light of the filament, and a cross mark is radiated on the DUT 100 (S2). And
The reflected light of the mark by the spot light 15 is the condenser lens 43.
The spot light source unit passes through the center of the laser beam 11 and is substantially orthogonal to the image of the reflected light of the laser light 11 so that the image detected by the CCD camera 41 can be clearly distinguished from the reflected light of the laser light 11. The position of 3 is adjusted (S3). At this time, when the reflected light of the mark by the spot light ray 15 passes through the central portion of the condenser lens 43 (S4), the spot light 1
The distance from the reference point on the object to be measured 100 to the target point, etc. is detected by the CCD camera unit 41 with the mark of 5 as the reference point, and the actual dimensions are calculated by the controller (not shown) to complete the measurement (S5).

【0026】以上のように本発明の光学式測定装置は、
被測定物を測定するためのレーザー光源の他にスポット
光源を設け、このスポット光源からのスポット光を被測
定物に照射すると共に基準点であるマークを生じさせ
る。そして、この基準点を利用することにより、この基
準点からの被測定物の傷または凹みなどの位置を精度良
く測定することができる。また、被測定物を一度に測定
できない場合でも基準点を基にデータを重ね合わせるこ
とにより全体の大きさを容易に精度良く測定できる。
As described above, the optical measuring device of the present invention is
A spot light source is provided in addition to the laser light source for measuring the object to be measured, and the spot light from the spot light source is applied to the object to be measured and a mark serving as a reference point is generated. Then, by using this reference point, it is possible to accurately measure a position such as a scratch or a dent of the object to be measured from this reference point. Further, even if the object to be measured cannot be measured at one time, the overall size can be easily and accurately measured by superimposing the data on the basis of the reference points.

【0027】一方、本発明の光学式測定装置を利用した
測定方法は、被測定物に照射されるスポット光源による
マークの反射光を常に集光レンズの中心部を通過するよ
うにスポット光源を可動することにより、集光レンズの
周辺部を前記反射光が通過する際の歪みを低減すること
ができる。
On the other hand, in the measuring method using the optical measuring device of the present invention, the spot light source is moved so that the reflected light of the mark by the spot light source irradiated on the object to be measured always passes through the central portion of the condenser lens. By doing so, distortion when the reflected light passes through the peripheral portion of the condenser lens can be reduced.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の光学式測
定装置によれば、被測定物に基準点となるマークをスポ
ット光源により照射することにより、この基準点を基に
被測定物の傷または凹みなどの位置を精度良く測定する
ことができる。また、一度に測定できないような被測定
物に対してもスポット光源による基準点を可動させ、こ
の基準点を基にデータを重ね合わせることにより容易に
速やかに精度良く測定できる。
As described above, according to the optical measuring apparatus of the present invention, the mark serving as the reference point is irradiated onto the object to be measured by the spot light source, and the object to be measured is based on this reference point. Positions such as scratches or dents can be accurately measured. Further, even for an object to be measured that cannot be measured at one time, the reference point by the spot light source is moved, and the data is superposed on the basis of this reference point, so that the measurement can be performed easily and quickly and accurately.

【0029】一方、本発明の光学式測定装置を利用した
測定方法は、被測定物に照射されるスポット光源による
マークの反射光を測定用レーザー光の反射光に対し明確
に識別できるようにすることで測定精度を向上させるこ
とができる。
On the other hand, the measuring method using the optical measuring device of the present invention makes it possible to clearly distinguish the reflected light of the mark by the spot light source applied to the object to be measured from the reflected light of the measuring laser light. Therefore, the measurement accuracy can be improved.

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

【図1】 本発明の光学式測定装置の一実施例の構成を
説明するための図面である。
FIG. 1 is a drawing for explaining a configuration of an embodiment of an optical measuring device of the present invention.

【図2】 本発明の光学式測定方法の制御を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart for explaining control of the optical measuring method of the present invention.

【図3】 光学式測定装置の一実施例の構成を説明する
ための図面である。
FIG. 3 is a drawing for explaining a configuration of an embodiment of an optical measuring device.

【図4】 従来の光学式測定装置の一実施例の構成を説
明するための図面である。
FIG. 4 is a drawing for explaining a configuration of an example of a conventional optical measuring device.

【図5】 従来の光学式測定装置の別の一実施例の構成
を説明するための図面である。
FIG. 5 is a drawing for explaining the configuration of another embodiment of the conventional optical measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b,1c…光学式測定装置、2…レーザー
光源部、 3…スポット光源部、
4…CCDカメラ部、 11…線
条のレーザー光、11a…スリット光、
13…マークレーザー光、15…スポット光、
16…反射レーザー光、21
…レーザー光源、 23…コリメ
ータレンズ、25…シリンドリカルレンズ、
27…スリット、27a…十字形スリット、
31…スポット用レーザー光源、33…ス
ポット用コリメータレンズ、35…スポット用シリンド
リカルレンズ、 41…CCDカメラ、43…集光レ
ンズ、 100…被測定物。
1, 1a, 1b, 1c ... Optical measuring device, 2 ... Laser light source part, 3 ... Spot light source part,
4 ... CCD camera part, 11 ... linear laser light, 11a ... slit light,
13 ... Mark laser light, 15 ... Spot light,
16 ... Reflected laser light, 21
… Laser light source, 23… Collimator lens, 25… Cylindrical lens,
27 ... slit, 27a ... cross-shaped slit,
31 ... Laser light source for spot, 33 ... Collimator lens for spot, 35 ... Cylindrical lens for spot, 41 ... CCD camera, 43 ... Condensing lens, 100 ... Object to be measured.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 線条の第1レーザー光を被測定物に照射
する第1レーザー光照射手段と、 前記第1レーザー光照射手段により照射される第1レー
ザー光に対して重なるように小さい線条の第2レーザー
光を照射し前記被測定物上にマークを発生させると共に
第1レーザー光に対し照射角度が可変の第2レーザー光
照射手段と、 前記第1レーザー光照射手段および前記第2レーザー光
照射手段により照射される第1レーザー光および第2レ
ーザー光の反射光を集光し像を検出するための像検出手
段と、を有することを特徴とする光学式測定装置。
1. A first laser light irradiating means for irradiating an object to be measured with a linear laser light, and a small line overlapping the first laser light irradiating by the first laser light irradiating means. Second laser light irradiating means for irradiating a second laser light of a strip to generate a mark on the object to be measured and changing an irradiation angle with respect to the first laser light; the first laser light irradiating means and the second laser light irradiating means. An optical measuring device, comprising: an image detecting unit that collects reflected light of the first laser beam and the second laser beam emitted by the laser beam irradiating unit to detect an image.
【請求項2】 線条の第1レーザー光を照射する第1レ
ーザー光照射手段により被測定物に第1レーザー光を照
射し、 次に、小さい線条の第2レーザー光を照射する第2レー
ザー光照射手段により前記被測定物に第2レーザー光を
照射し、 そして、第1レーザー光と第2レーザー光を重ね合わせ
ることにより前記被測定物上に交差形のマークを生じさ
せ、 前記被測定物からの当該マークの反射光を反射光から像
を検出するための像検出手段の中心を通過するようにし
ながら、前記マークを所望の点に随時移動させることに
より前記被測定物を測定することを特徴とする光学式測
定方法。
2. An object to be measured is irradiated with a first laser beam by a first laser beam irradiation means for irradiating a linear laser beam with a first laser beam, and then a second laser beam with a small linear beam is irradiated. A second laser beam is emitted to the object to be measured by a laser beam irradiating means, and a first laser beam and a second laser beam are superposed to generate a cross-shaped mark on the object to be measured. While allowing the reflected light of the mark from the measurement object to pass through the center of the image detection means for detecting an image from the reflected light, the object is measured by moving the mark to a desired point at any time. An optical measurement method characterized by the above.
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