JPH0783627A - Dimension-measurement apparatus - Google Patents

Dimension-measurement apparatus

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JPH0783627A
JPH0783627A JP25002493A JP25002493A JPH0783627A JP H0783627 A JPH0783627 A JP H0783627A JP 25002493 A JP25002493 A JP 25002493A JP 25002493 A JP25002493 A JP 25002493A JP H0783627 A JPH0783627 A JP H0783627A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
dimensional sensor
inspection object
spot
axis direction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP25002493A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Machida
憲章 町田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0783627A publication Critical patent/JPH0783627A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To execute the accurate measurement by a method wherein a means that condenses a light on a two-dimensional sensor is provided so as to vary a ratio between a deviation in a direction perpendicular to a light scanning direction and that in the light scanning direction on a light-casting position on the surface of an object to be inspected. CONSTITUTION:Light from a light source 41 is converted into a small spot light by a condenser lens 42 to be cast on an oscillating mirror 43 that is oscillated by a motor 44. A condenser lens 55 changes a passage of the spot light 45 so that the spot light is vertically cast on the surface of an object 46 to be inspected and to be reciprocally scanned on the object straight in a Y axis direction from the upper section thereof. The spot light 45 is reflected at the light casting position 47 on the object 46 to become a reflection light 48. The reflection light 48 wherein ratio between a component in a direction of an X axis and a component in the direction of the Y axis that is enough longer than that in the X axis direction is varied, is condensed on a two-dimensional sensor 49. An output of the sensor 49 is inputted to a data processing device 54. The device 54 calculates coordinates of the spot light in the directions of the X axis and Y axis on the basis of the data from the sensor 49.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光の反射を利用して表
面の凹凸を計測する寸法計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dimension measuring device for measuring unevenness on a surface by utilizing light reflection.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の寸法計測装置としては、
例えば特開昭58−148904号公報に開示された装
置が知られている。これを図4により説明すれば、1は
光源、2は集光レンズ、3はモータ4の回転軸に取付け
られた揺動ミラーで、これらにより構成される投光機1
2を被検査物6の斜め上方に配設する。5はスポット
光、6は被検査物、7は被検査物6上の光照射位置であ
る。9は一次元センサ、11はシリンドリカルレンズ
で、これらにより受光器13を構成する。また、モータ
4を制御するモータ制御回路15と一次元センサ9と
は、データ処理回路14へ接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of dimension measuring device,
For example, an apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-148904 is known. This will be described with reference to FIG. 4. Reference numeral 1 is a light source, 2 is a condenser lens, and 3 is an oscillating mirror attached to a rotation shaft of a motor 4, and the projector 1 is constituted by these.
2 is disposed obliquely above the inspection object 6. Reference numeral 5 is a spot light, 6 is an inspection object, and 7 is a light irradiation position on the inspection object 6. 9 is a one-dimensional sensor, 11 is a cylindrical lens, and these constitute the light receiver 13. Further, the motor control circuit 15 that controls the motor 4 and the one-dimensional sensor 9 are connected to the data processing circuit 14.

【0003】このように構成された従来の寸法計測装置
は以下のように作用する。光源1からの光を集光レンズ
2により小さなスポット光にして揺動ミラー3に照射
し、モータ4により揺動ミラー3を揺動させて、スポッ
ト光5を被検査物6上に斜め上方から直線状に往復走査
させる。このスポット光5は被検査物6上の光照射位置
7で反射されてシリンドリカルレンズ11により一次元
センサ9に集光される。このシリンドリカルレンズ11
により、スポット光5の走査方向の変位をなくして、走
査方法と直角方向の変位のみを一次元センサ9へ集光
し、一次元センサ9は、シリンドリカルレンズ11によ
り一直線状に集光した光を受光する。一次元センサ9
は、複数個の受光素子を直線上に縦列配置した物であ
る。モータ制御回路15からの出力信号と、それに対応
する上記一次元センサ9からの出力信号をデータ処理回
路14へ入力する。この場合モータ制御回路15からの
出力信号によりX方向座標を算出でき、その出力信号に
対応する一次元センサ9の出力信号によりY、Z方向座
標を算出できる。したがって、スポット光5の走査に応
じて、モータ駆動回路15と一次元センサ9からそれぞ
れ連続的に入力されてくるデータをデータ処理回路14
で算出することにより、被検査物6の形状寸法を求める
ことができる。
The conventional dimension measuring device configured as described above operates as follows. The light from the light source 1 is converted into a small spot light by the condenser lens 2 and applied to the oscillating mirror 3, and the oscillating mirror 3 is oscillated by the motor 4, so that the spot light 5 is obliquely above the object 6 to be inspected. Reciprocally scan linearly. The spot light 5 is reflected at the light irradiation position 7 on the inspection object 6 and focused on the one-dimensional sensor 9 by the cylindrical lens 11. This cylindrical lens 11
Thus, the displacement of the spot light 5 in the scanning direction is eliminated, and only the displacement in the direction perpendicular to the scanning method is condensed on the one-dimensional sensor 9. The one-dimensional sensor 9 collects the light condensed in a straight line by the cylindrical lens 11. Receive light. One-dimensional sensor 9
Is a plurality of light receiving elements arranged in a straight line in a column. The output signal from the motor control circuit 15 and the corresponding output signal from the one-dimensional sensor 9 are input to the data processing circuit 14. In this case, the X-direction coordinates can be calculated from the output signal from the motor control circuit 15, and the Y- and Z-direction coordinates can be calculated from the output signal of the one-dimensional sensor 9 corresponding to the output signal. Therefore, the data processing circuit 14 receives the data continuously input from the motor drive circuit 15 and the one-dimensional sensor 9 in response to the scanning of the spot light 5.
The shape and size of the inspection object 6 can be obtained by calculating

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】次に、上述の従来の装
置の問題点を図5〜8により説明する。なお、上記従来
技術では反射光を集光するレンズにシリンドリカルレン
ズ11を用いているが、ここでは集光の状態を分かりや
すくするため、その上位概念であるトーリックレンズ1
6を用いることとする。図5はトーリックレンズ16の
Y軸方向からみた図、図6は同じくX軸方向からみた図
である。ここで、7aはスポット光5の被検査物6の下
段表面上の光照射位置を、7bは同じく上段表面上の光
照射位置を示している。そして、光照射位置7aと7b
との距離のX軸方向成分をL1、Y軸方向成分をL2と
する。また、一次元センサ9上における光照射位置7a
の焦点位置と光照射位置7bの焦点位置との距離のX軸
方向成分をl1、Y軸方向成分をl2とする。図7に示
すように、Z軸はトーリックレンズ16の光軸方向に、
X軸は、曲率半径の小さい面がXZ平面上にあるよう
に、Y軸は曲率半径の大きい面がYZ平面上にあるよう
に、それぞれ定める。図8は、図6の光照射位置の拡大
図であり、破線17は光照射位置から反射された散乱光
束で散乱光束の強度と方向をベクトル的に示している。
そして、図8(a)は、スポット光5と被検査物6との
なす角が大きい場合を示し、図8(b)は、同様にスポ
ット光5と被検査物6とのなす角が小さい場合を示して
いる。
Next, the problems of the above-mentioned conventional device will be described with reference to FIGS. In the above-mentioned conventional technique, the cylindrical lens 11 is used as a lens for condensing the reflected light. However, in order to make the condensing state easy to understand, the toric lens 1 which is a superordinate concept thereof is used here.
6 will be used. 5 is a view seen from the Y-axis direction of the toric lens 16, and FIG. 6 is a view seen from the X-axis direction. Here, 7a indicates the light irradiation position of the spot light 5 on the lower surface of the inspection object 6, and 7b indicates the light irradiation position on the upper surface of the inspection object 6. Then, the light irradiation positions 7a and 7b
The X-axis direction component and the Y-axis direction component of the distance to and are defined as L2 and L2, respectively. In addition, the light irradiation position 7a on the one-dimensional sensor 9
The X-axis direction component and the Y-axis direction component of the distance between the focal point position and the focal point position of the light irradiation position 7b are set to 11 and 12 respectively. As shown in FIG. 7, the Z axis is in the optical axis direction of the toric lens 16,
The X-axis is defined such that the surface with a small radius of curvature is on the XZ plane, and the Y-axis is such that the surface with a large radius of curvature is on the YZ plane. FIG. 8 is an enlarged view of the light irradiation position of FIG. 6, and a broken line 17 is a scattered light beam reflected from the light irradiation position and shows the intensity and direction of the scattered light beam in a vector manner.
8A shows the case where the angle formed by the spot light 5 and the inspection object 6 is large, and FIG. 8B shows the case where the angle formed by the spot light 5 and the inspection object 6 is small. The case is shown.

【0005】ここで、図5〜6で示される倍率をそれぞ
れβ1、β2とすると、 β1=−(l1/L1) β2=−(l2/L2) であり、この倍率の比β1:β2は、仮にL1=L2と
すれば、 β1:β2=l1:l2 となる。一次元センサを用いた場合、この比を非常に大
きくしなければならないが、簡単な光学系で実現するの
は困難であるという問題点があった。
Here, assuming that the magnifications shown in FIGS. 5 and 6 are β1 and β2, respectively, β1 = − (l1 / L1) β2 = − (l2 / L2), and the ratio β1: β2 of these magnifications is If L1 = L2, then β1: β2 = 11: 12. When a one-dimensional sensor is used, this ratio must be made very large, but there is a problem that it is difficult to realize with a simple optical system.

【0006】さらに、図6及び図8に示すように、L2
を大きくするためにスポット光5と被検査物6のなす角
を小さくすると、一次元センサ13に入射する光量が少
なくなるためS/N比が悪化するという問題点があっ
た。また、被検査物6の下段の照射位置7aと上段の照
射位置7bとのY軸方向の位置が大きく異なるため、正
確な測定が困難であるという問題点もあった。
Further, as shown in FIGS. 6 and 8, L2
If the angle formed by the spot light 5 and the object 6 to be inspected is increased in order to increase, the amount of light incident on the one-dimensional sensor 13 decreases, and the S / N ratio deteriorates. Further, since the positions in the Y-axis direction of the lower irradiation position 7a and the upper irradiation position 7b of the inspection object 6 are largely different, there is a problem that accurate measurement is difficult.

【0007】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、二次元センサを用いることにより、前記倍率の比l
1:l2を簡単な光学系により実用的な大きさにするこ
とのできる寸法計測装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and by using a two-dimensional sensor, the ratio l of the magnification is
It is an object of the present invention to provide a dimension measuring device capable of making 1:12 into a practical size with a simple optical system.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の寸法計測装置では、反射面を有する被検査物
の表面を光照射し、該被検査物表面上にスポット光を上
方から直線状に走査する光走査手段を設け、前記被検査
物表面からの反射光を受光し、光電変換し、その信号を
入力してデータ処理装置により前記被検査物の形状寸法
を算出する寸法計測装置において、前記被検査物の上方
に二次元センサを配置し、前記被検査物表面での反射光
を前記スポット光の前記被検査物表面における光照射位
置の光走査方向に対して直角方向へのズレと、走査方向
へのズレとの比率が変えられるように前記二次元センサ
上へ集光する手段を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the dimension measuring apparatus of the present invention, the surface of the object to be inspected having a reflecting surface is irradiated with light, and spot light is applied to the surface of the object to be inspected from above. Dimension measurement in which an optical scanning means for linearly scanning is provided, the reflected light from the surface of the object to be inspected is received, photoelectrically converted, and the signal is input to calculate the shape and dimension of the object to be inspected by a data processing device. In the apparatus, a two-dimensional sensor is arranged above the object to be inspected, and reflected light on the surface of the object to be inspected is directed in a direction perpendicular to the optical scanning direction of the light irradiation position of the spot light on the surface of the object to be inspected. A means for condensing light onto the two-dimensional sensor is provided so that the ratio between the deviation and the deviation in the scanning direction can be changed.

【0009】かかる構成を図1により具体的に説明すれ
ば、投光器32は、光源21、光源21からの光を集光
するための集光レンズ22、モータ24、モータ24の
軸上に取付けられた揺動ミラー23とで構成される。2
5はスポット光で、被検査物26上にスポット光25の
光照射位置27がある。受光器33は、集光レンズ3
0、トーリックレンズレンズ31と、二次元センサ29
で構成され、反射光28を受光する。二次元センサ29
はデータ処理装置34に接続されている。ここで被検査
物26がXY平面上に固定されるようにXYZ軸を定め
る。
To explain this structure more specifically with reference to FIG. 1, the projector 32 is mounted on the light source 21, a condenser lens 22 for condensing light from the light source 21, a motor 24, and the axis of the motor 24. And an oscillating mirror 23. Two
Reference numeral 5 is a spot light, and the light irradiation position 27 of the spot light 25 is on the inspection object 26. The light receiver 33 includes the condenser lens 3
0, toric lens lens 31, and two-dimensional sensor 29
And receives the reflected light 28. Two-dimensional sensor 29
Is connected to the data processing device 34. Here, the XYZ axes are determined so that the inspection object 26 is fixed on the XY plane.

【0010】[0010]

【作用】上記構成からなる本発明の寸法計測装置は以下
のように作用する。光源21からの光を集光レンズ22
により小さなスポット光にして揺動ミラー23に照射
し、モータ24により揺動ミラー23を揺動させて、ス
ポット光25を被検査物26上に上方から直線状にY軸
方向に往復走査させる。このスポット光25は被検査物
26上の光照射位置27で反射されて反射光28とな
る。反射光28は集光レンズ30で集光され、トーリッ
クレンズ31により更に反射光28のY軸方向成分は集
光される。すなわち、トーリックレンズ31は、スポッ
ト光25の被検査物26表面における光照射位置27の
Y軸方向のズレを縮小して被検査物26表面での反射光
を二次元センサ29へ集光する作用を果たす。言い替え
れば、このトーリックレンズ31により、反射光28
は、光照射位置27のX軸方向成分と、それに対して十
分に長いY軸方向成分の比率を変え、二次元センサ29
上に集光される。二次元センサ29の出力はデータ処理
装置34へ入力する。データ処理装置34では二次元セ
ンサ29からのデータによりスポット光25のY軸方向
の座標とZ軸方向の座標とを算出できる。したがって、
二次元センサ29から連続的に送られてくるデータをデ
ータ処理装置34で処理することで被検査物26の形状
を測定できる。ここでセンサ上にX軸方向成分とY軸方
向成分の比率を変えて集光するために用いているトーリ
ックレンズ31に代えて、シリンドリカルレンズを用い
ると、シリンドリカルレンズは被検査物のX軸方向成分
を集光できないので、集光レンズ30でX軸方向成分を
集光し、受光光学系全体で、X軸方向成分とY軸方向成
分の比率を代えて二次元センサ29上に集光できればよ
いことになる。
The size measuring apparatus of the present invention having the above-described structure operates as follows. Condensing lens 22 for collecting light from light source 21
To irradiate the oscillating mirror 23 into a small spot light, and the oscillating mirror 23 is oscillated by the motor 24, so that the spot light 25 is linearly reciprocally scanned on the inspection object 26 from above in the Y-axis direction. The spot light 25 is reflected at the light irradiation position 27 on the inspection object 26 and becomes reflected light 28. The reflected light 28 is condensed by the condenser lens 30, and the toric lens 31 further collects the Y-axis direction component of the reflected light 28. That is, the toric lens 31 reduces the deviation of the light irradiation position 27 of the spot light 25 on the surface of the inspection object 26 in the Y-axis direction and focuses the reflected light on the surface of the inspection object 26 on the two-dimensional sensor 29. Fulfill. In other words, this toric lens 31 causes the reflected light 28
Changes the ratio between the X-axis direction component of the light irradiation position 27 and the Y-axis direction component that is sufficiently long, and the two-dimensional sensor 29
Focused on top. The output of the two-dimensional sensor 29 is input to the data processing device 34. The data processor 34 can calculate the coordinates of the spot light 25 in the Y-axis direction and the coordinates of the Z-axis direction based on the data from the two-dimensional sensor 29. Therefore,
By processing the data continuously sent from the two-dimensional sensor 29 with the data processing device 34, the shape of the inspection object 26 can be measured. Here, if a cylindrical lens is used instead of the toric lens 31 used for changing the ratio of the X-axis direction component and the Y-axis direction component on the sensor to collect the light, the cylindrical lens is used. Since the component cannot be condensed, if the X-axis direction component is condensed by the condenser lens 30 and the ratio of the X-axis direction component and the Y-axis direction component is changed in the entire light-receiving optical system, it can be condensed on the two-dimensional sensor 29. It will be good.

【0011】[0011]

【実施例1】以下、添付図面を参照して本発明に係る寸
法計測装置の実施例を説明する。図2は実施例1の寸法
計測装置を示す図である。図示の通りこの装置では、投
光器52は、光源41、光源41からの光を集光するた
めの集光レンズ42、モータ44、モータ44の軸上に
取付けられた揺動ミラー43と、揺動ミラー43の被検
査物46側の集光レンズ55とで構成される。45はス
ポット光で、被検査物46上にスポット光45の光照射
位置47がある。受光器53は、集光レンズ50、トー
リックレンズの一種であるシリンドリカルレンズ51
と、二次元センサ49で構成され、反射光48を受光す
る。二次元センサ49はデータ処理装置54に接続され
ている。ここで被検査物46がXY平面上に固定される
ようにXYZ軸を定める。
Embodiment 1 An embodiment of the dimension measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating the dimension measuring apparatus according to the first embodiment. As shown in the figure, in this device, the light projector 52 includes a light source 41, a condenser lens 42 for condensing light from the light source 41, a motor 44, a swing mirror 43 mounted on the shaft of the motor 44, and a swing mirror 43. The mirror 43 and the condensing lens 55 on the inspected object 46 side. 45 is a spot light, and a light irradiation position 47 of the spot light 45 is located on the inspection object 46. The light receiver 53 includes a condenser lens 50 and a cylindrical lens 51 which is a kind of toric lens.
The two-dimensional sensor 49 receives the reflected light 48. The two-dimensional sensor 49 is connected to the data processing device 54. Here, the XYZ axes are determined so that the inspection object 46 is fixed on the XY plane.

【0012】次に、本実施例の寸法計測装置の動作を説
明する。光源41からの光を集光レンズ42により小さ
なスポット光にして揺動ミラー43に照射し、モータ4
4により揺動ミラー43を揺動させる。集光レンズ55
によりスポット光45が被検査物46表面に鉛直に当た
るように光路を変えて、被検査物46上に上方から直線
状にY軸方向に往復走査させる。このスポット光45は
被検査物46上の光照射位置47で反射されて反射光4
8となる。反射光48は集光レンズ50で集光され、シ
リンドリカルレンズ51により更に反射光48のY軸方
向成分は集光される。すなわち、シリンドリカルレンズ
51は、スポット光45の被検査物46表面における光
照射位置47のY軸方向のズレを縮小して被検査物46
表面での反射光を二次元センサ49へ集光する作用を果
たす。言い替えれば、このシリンドリカルレンズ51に
より、反射光48は、光照射位置47のX軸方向成分
と、それに対して十分に長いY軸方向成分の比率を変
え、二次元センサ49上に集光される。二次元センサ4
9の出力はデータ処理装置54へ入力する。データ処理
装置54では二次元センサ49からのデータによりスポ
ット光45のY軸方向の座標とZ軸方向の座標とを算出
できる。したがって、二次元センサ49から連続的に送
られてくるデータをデータ処理装置54で処理すること
で被検査物46の形状を測定できる。
Next, the operation of the dimension measuring apparatus of this embodiment will be described. The light from the light source 41 is made into a small spot light by the condensing lens 42 and is irradiated on the oscillating mirror 43.
4, the swing mirror 43 is swung. Condensing lens 55
Thus, the optical path is changed so that the spot light 45 vertically strikes the surface of the inspection object 46, and the inspection object 46 is linearly reciprocally scanned in the Y-axis direction from above. This spot light 45 is reflected at the light irradiation position 47 on the inspection object 46 and reflected light 4
It becomes 8. The reflected light 48 is collected by the condenser lens 50, and the cylindrical lens 51 further collects the Y-axis direction component of the reflected light 48. That is, the cylindrical lens 51 reduces the deviation of the light irradiation position 47 of the spot light 45 on the surface of the inspection object 46 in the Y-axis direction to reduce the inspection object 46.
The light reflected on the surface is condensed on the two-dimensional sensor 49. In other words, the cylindrical lens 51 changes the ratio of the X-axis direction component of the light irradiation position 47 to the Y-axis direction component that is sufficiently long, and collects the reflected light 48 on the two-dimensional sensor 49. . Two-dimensional sensor 4
The output of 9 is input to the data processing device 54. The data processing device 54 can calculate the coordinates of the spot light 45 in the Y-axis direction and the coordinates of the Z-axis direction based on the data from the two-dimensional sensor 49. Therefore, by processing the data continuously sent from the two-dimensional sensor 49 by the data processing device 54, the shape of the inspection object 46 can be measured.

【0013】本実施例によれば、スポット光を被検査物
表面の鉛直方向から照射するため、より小さいスポット
光を被検査物上に照射可能となり走査方向の分解能が向
上する。
According to this embodiment, since the spot light is emitted from the vertical direction of the surface of the inspection object, a smaller spot light can be emitted onto the inspection object and the resolution in the scanning direction is improved.

【0014】[0014]

【実施例2】次に、実施例2の寸法計測装置を説明す
る。図3は実施例2の寸法計測装置を示す図である。図
示の通りこの装置では、投光器72は、光源61、光源
61からの光を集光するための集光レンズ62、モータ
64、モータ64の軸上に取付けられた揺動ミラー63
とで構成される。75はモータ制御回路で揺動ミラー駆
動用モータ64を駆動制御する。65はスポット光で、
被検査物66上にスポット光65の光照射位置67があ
る。受光器73は、集光レンズ70、トーリックレンズ
の一種であるシリンドリカルレンズ71と、二次元セン
サ69で構成され、反射光68を受光する。二次元セン
サ69およびモータ制御回路75はデータ処理装置74
に接続されている。ここで被検査物66がXY平面上に
固定されるようにXYZ軸を定める。
Second Embodiment Next, a dimension measuring device according to a second embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a dimension measuring device according to the second embodiment. As shown in the figure, in this device, the projector 72 includes a light source 61, a condenser lens 62 for condensing light from the light source 61, a motor 64, and a swing mirror 63 mounted on the shaft of the motor 64.
Composed of and. A motor control circuit 75 drives and controls the swing mirror driving motor 64. 65 is a spot light,
The light irradiation position 67 of the spot light 65 is on the inspection object 66. The light receiver 73 includes a condenser lens 70, a cylindrical lens 71 which is a kind of toric lens, and a two-dimensional sensor 69, and receives the reflected light 68. The two-dimensional sensor 69 and the motor control circuit 75 are the data processing device 74.
It is connected to the. Here, the XYZ axes are determined so that the inspection object 66 is fixed on the XY plane.

【0015】次に、本実施例の寸法計測装置の動作を説
明する。光源61からの光を集光レンズ62により小さ
なスポット光にして揺動ミラー63に照射し、モータ6
4により揺動ミラー63を揺動させて、スポット光65
を被検査物66上に上方から直線状にY軸方向に往復走
査させる。このスポット光65は被検査物66上の光照
射位置67で反射されて反射光68となる。反射光68
は集光レンズ70で集光され、シリンドリカルレンズ7
1により更に反射光68のY軸方向成分は集光される。
すなわち、シリンドリカルレンズ71は、スポット光6
5の被検査物66表面における光照射位置67のY軸方
向のズレを縮小して被検査物66表面での反射光を二次
元センサ69へ集光する作用を果たす。言い替えれば、
このシリンドリカルレンズ71により、反射光68は、
光照射位置67のX軸方向成分と、それに対して十分に
長いY軸方向成分の比率を変え、二次元センサ69上に
集光される。二次元センサ69の出力はデータ処理装置
74へ入力する。データ処理装置74では二次元センサ
69からのデータによりZ軸方向の座標を算出し、モー
タ制御回路75からの出力信号によりY軸方向の座標を
算出する。したがって、モータ制御回路75から送られ
てくるデータに同期して二次元センサ69のデータを取
り込んでデータ処理装置74で処理することで被検査物
66の形状を測定できる。
Next, the operation of the dimension measuring apparatus of this embodiment will be described. The light from the light source 61 is made into a small spot light by the condensing lens 62, which is applied to the swing mirror 63, and the motor 6
The rocking mirror 63 is rocked by 4 and the spot light 65
Is linearly reciprocally scanned on the inspection object 66 from above in the Y-axis direction. The spot light 65 is reflected at the light irradiation position 67 on the inspection object 66 to be reflected light 68. Reflected light 68
Is condensed by the condenser lens 70, and the cylindrical lens 7
1 further collects the Y-axis direction component of the reflected light 68.
That is, the cylindrical lens 71 causes the spot light 6
5, the deviation of the light irradiation position 67 on the surface of the inspection object 66 in the Y-axis direction is reduced, and the light reflected on the surface of the inspection object 66 is focused on the two-dimensional sensor 69. In other words,
With this cylindrical lens 71, the reflected light 68 is
The ratio of the X-axis direction component of the light irradiation position 67 and the Y-axis direction component that is sufficiently long is changed, and the light is focused on the two-dimensional sensor 69. The output of the two-dimensional sensor 69 is input to the data processing device 74. The data processing device 74 calculates the coordinates in the Z-axis direction from the data from the two-dimensional sensor 69, and calculates the coordinates in the Y-axis direction from the output signal from the motor control circuit 75. Therefore, the shape of the inspection object 66 can be measured by fetching the data of the two-dimensional sensor 69 in synchronization with the data sent from the motor control circuit 75 and processing it by the data processing device 74.

【0016】本実施例によれば、二次元センサから一次
元のデータのみを取り込み処理するとよいので、高速に
形状測定を行うことができる。
According to the present embodiment, since only one-dimensional data needs to be fetched from the two-dimensional sensor and processed, the shape measurement can be performed at high speed.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明の寸法計測装
置によれば、被検査物の上方に二次元センサを配置し、
被検査物表面での反射光をスポット光の被検査物表面に
おける光照射位置の光走査方向に対して直角方向へのズ
レと、走査方向へのズレとの比率が変えられるように二
次元センサ上へ集光する手段を設けたので、大きな被検
査物の微小な高さを正確に測定することができる。
As described above, according to the dimension measuring apparatus of the present invention, the two-dimensional sensor is arranged above the object to be inspected,
A two-dimensional sensor that can change the ratio of the deviation of the reflected light from the surface of the inspection object in the direction perpendicular to the optical scanning direction of the light irradiation position of the spot light on the surface of the inspection object to the scanning direction. Since the means for collecting light upward is provided, it is possible to accurately measure a minute height of a large inspection object.

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

【図1】本発明による寸法計測装置の構成を説明する図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a dimension measuring device according to the present invention.

【図2】本発明による実施例1の寸法計測装置を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a dimension measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明による実施例2の寸法計測装置を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a dimension measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の寸法計測装置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conventional dimension measuring device.

【図5】従来技術の問題点を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【図6】従来技術の問題点を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【図7】従来技術の問題点を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【図8】従来技術の問題点を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21,41,61 光源 2,22,42,62 集光レンズ 3,23,43,63 揺動ミラー 4,24,44,64 モータ 5,25,45,65 スポット光 6,26,46,66 被検査物 7,27,47,67 光照射位置 28,48,68 反射光 9 一次元センサ 29,49,69 二次元センサ 30,50,70 集光レンズ 11,31,51,71 シリンドリカルレンズ 12,32,52,72 投光器 13,33,53,73 受光器 14,34,54,74 データ処理回路 15,75 モータ制御回路 55 集光レンズ 16 トーリックレンズ 17 反射光 1, 21, 41, 61 Light source 2, 22, 42, 62 Condensing lens 3, 23, 43, 63 Swing mirror 4, 24, 44, 64 Motor 5, 25, 45, 65 Spot light 6, 26, 46 , 66 Inspected object 7, 27, 47, 67 Light irradiation position 28, 48, 68 Reflected light 9 One-dimensional sensor 29, 49, 69 Two-dimensional sensor 30, 50, 70 Condensing lens 11, 31, 51, 71 Cylindrical Lens 12, 32, 52, 72 Light projector 13, 33, 53, 73 Light receiver 14, 34, 54, 74 Data processing circuit 15, 75 Motor control circuit 55 Condensing lens 16 Toric lens 17 Reflected light

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反射面を有する被検査物の表面を光照射
し、該被検査物表面上にスポット光を上方から直線状に
走査する光走査手段を設け、前記被検査物表面からの反
射光を受光し、光電変換し、その信号を入力してデータ
処理装置により前記被検査物の形状寸法を算出する寸法
計測装置において、前記被検査物の上方に二次元センサ
を配置し、前記被検査物表面での反射光を前記スポット
光の前記被検査物表面における光照射位置の光走査方向
に対して直角方向へのズレと、走査方向へのズレとの比
率が変えられるように前記二次元センサ上へ集光する手
段を設けたことを特徴とする寸法計測装置。
1. Reflection from the surface of the object to be inspected, which is provided with light scanning means for irradiating the surface of the object to be inspected having a reflecting surface with light, and scanning the spot light linearly from above on the surface of the object to be inspected. In a dimension measuring device that receives light, photoelectrically converts it, inputs the signal, and calculates the shape and dimension of the inspection object by a data processing device, a two-dimensional sensor is arranged above the inspection object, The reflected light on the surface of the inspection object is changed so that the ratio of the deviation of the spot light in the direction perpendicular to the optical scanning direction of the light irradiation position on the surface of the inspection object and the deviation in the scanning direction can be changed. A dimension measuring device comprising means for collecting light onto a dimension sensor.
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