JPH10132549A - Form measuring device - Google Patents

Form measuring device

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JPH10132549A
JPH10132549A JP30107796A JP30107796A JPH10132549A JP H10132549 A JPH10132549 A JP H10132549A JP 30107796 A JP30107796 A JP 30107796A JP 30107796 A JP30107796 A JP 30107796A JP H10132549 A JPH10132549 A JP H10132549A
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JP
Japan
Prior art keywords
scanning speed
displacement meter
sampling
measured
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP30107796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomiko Takahashi
斗美子 高橋
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10132549A publication Critical patent/JPH10132549A/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a form measuring device which can obtain measurement data at fixed sampling positional intervals even if a scanning speed changes. SOLUTION: Curves A, B, C shows relation between the scanning position (axis of abscissas) of a displacement gage to the shape of a measured face of the measured object 7 and a scanning speed (axis of ordinate). First, the displacement gage of a measuring device is set up at the measurement start position S of the measured object 7 to start measurement. In the case where the measured object 7 has a shape shown in the Figure 1, an inclination angle becomes larger at both the ends than that at the middle. Thus the displacement gage is low in scanning speed at both the ends of the measured object 7. In addition, when the scanning speed is variable, its changing locus is not restricted in its form (curves B, C). The position of the displacement gage during scanning in the direction of X is measured at equal spaces in a scanning direction (sampling) with a positional space kept at a constant value in nondependance on the scanning speed of the displacement gage to carry out form analysis.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、形状測定装置、よ
り詳細には、物体表面の形状を非接触・高精度で測定で
きる形状測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape measuring device, and more particularly, to a shape measuring device capable of measuring the shape of the surface of an object in a non-contact and highly accurate manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、光学式変位計を形状測定用プ
ローブとして用いた形状測定装置が数多く提案されてい
る。その原理は、光学式変位計を被測定物表面に倣い動
作させ、そのときの動作軌跡を測定することによって、
被測定面の形状を間接的に測定するというものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, many shape measuring devices using an optical displacement meter as a shape measuring probe have been proposed. The principle is that the optical displacement meter follows the surface of the object to be measured and measures the motion trajectory at that time,
In other words, the shape of the surface to be measured is measured indirectly.

【0003】図6は、本発明が適用される形状測定装置
の一例を説明するための要部概略構成図で、図6(A)
は全体構成を示す図(ステージ部Aは側面図に示す)、
図6(B)はステージ部Aの平面図である。図6におい
て、1は形状測定用プローブとして用いる光学式変位
計、2a,2bはそれぞれXステージとYステージ、3
a,3bはアクチュエータ、4a,4bはコントローラ
ドライバ、5a,5bはリニアエンコーダ等の測長手
段、6はXYステージの制御や測定データの解析のため
の制御・演算手段、7は被測定物である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a main part of an example of a shape measuring apparatus to which the present invention is applied.
Is a diagram showing the overall configuration (the stage section A is shown in a side view),
FIG. 6B is a plan view of the stage section A. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an optical displacement meter used as a shape measuring probe, 2a and 2b denote an X stage and a Y stage, respectively.
a and 3b are actuators; 4a and 4b are controller drivers; 5a and 5b are length measuring means such as linear encoders; 6 is control / computing means for controlling an XY stage and analyzing measured data; is there.

【0004】図7は、図6に示した形状測定装置の測定
動作手順を説明するための図で、 まず、被測定物7をセットし、光学式変位計1を測
定開始位置SにX方向に移動させる(図7(A))。 光学式変位計1の光源を点灯し、測定開始位置にお
いて、光学式変位計1の測定範囲内に被測定物7の表面
が位置するように、光学式変位計1と被測定物7の表面
との距離をY方向に微調整する(図7(B))。 設定速度でXステージの走査を開始させるととも
に、光学式変位計1と被測定物7の表面との距離を一定
に保ちながら倣い動作をするようにYステージを動作さ
せる(図7(A))。 測長手段5a,5bの出力を、逐次、制御・演算手
段6に取り込むことによって、倣い動作中のXYステー
ジの動作軌跡を測定する。 測定終了後、動作軌跡、すなわち、被測定物7の形
状を、制御・演算手段を用いて解析する。
FIG. 7 is a view for explaining a measuring operation procedure of the shape measuring apparatus shown in FIG. 6. First, the measuring object 7 is set, and the optical displacement meter 1 is moved to the measuring start position S in the X direction. (FIG. 7A). The light source of the optical displacement meter 1 is turned on, and the surface of the optical displacement meter 1 and the surface of the object 7 are measured so that the surface of the object 7 is located within the measurement range of the optical displacement meter 1 at the measurement start position. Is finely adjusted in the Y direction (FIG. 7B). At the set speed, scanning of the X stage is started, and the Y stage is operated so as to perform a copying operation while keeping the distance between the optical displacement meter 1 and the surface of the DUT 7 constant (FIG. 7A). . The output of the length measuring means 5a, 5b is sequentially taken into the control / arithmetic means 6 to measure the trajectory of the XY stage during the copying operation. After the measurement is completed, the motion trajectory, that is, the shape of the DUT 7 is analyzed using the control / calculation means.

【0005】上記測定動作手順において、X方向の走
査速度は速いほど測定時間が短くなるが、速すぎるとY
方向(フォーカス方向)が追従できない。追従可能な走
査速度は被測定面の傾斜角により異なるため、被測定物
の形状に合わせて走査速度を変化させる場合もある。
In the above measuring operation procedure, the higher the scanning speed in the X direction, the shorter the measuring time.
The direction (focus direction) cannot be followed. Since the scan speed that can be followed differs depending on the inclination angle of the surface to be measured, the scan speed may be changed in accordance with the shape of the object to be measured.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のように被測定物
の形状に合わせて走査速度を変更する場合、図7に示し
た被測定物7の両端のように被測定面の傾斜角が大きい
(曲率半径が小さい)程、走査速度は遅くなる。一般
に、サンプリングはタイマを用いることが多いため走査
速度によりサンプリング間隔も異なる。走査速度が遅い
ほどサンプリング間隔は小さくなり、つまり、サンプリ
ングデータは増加する。しかし、一般に形状解析の観点
からサンプリング間隔は一定であることが望ましい。
When the scanning speed is changed in accordance with the shape of the object to be measured as described above, the inclination angle of the surface to be measured is large as shown at both ends of the object to be measured 7 shown in FIG. (The smaller the radius of curvature, the lower the scanning speed. Generally, a sampling is often performed using a timer, and thus the sampling interval differs depending on the scanning speed. The lower the scanning speed, the smaller the sampling interval, that is, the larger the sampling data. However, it is generally desirable that the sampling interval be constant from the viewpoint of shape analysis.

【0007】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、請求項1の発明は、走査速度の変化にかか
わらず一定のサンプリング位置間隔の測定データを取得
すること、請求項2の発明は、被測定物の形状によら
ず、より正確な測定データを一定のサンプリング位置間
隔で取得すること、請求項3,4の発明は、より簡易、
高速に一定のサンプリング位置間隔で測定データを取得
すること、請求項5の発明は、被測定物の形状、目的に
対応した方法で一定のサンプリング位置間隔の測定デー
タを取得すること、を目的としてなされたものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is to acquire measurement data at a constant sampling position interval regardless of a change in scanning speed. The present invention obtains more accurate measurement data at a constant sampling position interval irrespective of the shape of an object to be measured.
It is an object of the present invention to acquire measurement data at a constant sampling position interval at a high speed and at a constant sampling position interval. It was done.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、光学
式変位計を非接触プロープとして備え、該変位計の出力
を用いて前記非接触プローブを被測定物表面に沿って走
査させて被測定物の表面形状を測定する非接触式形状測
定装置であって、前記変位計の走査速度を変化させる形
状測定装置において、前記変位計の走査速度によらず、
測定サンプリング位置間隔を一定間隔とすることを特徴
とし、もって、測定データの形状解析をより正確に簡単
に実行できるようにしたものである。
According to a first aspect of the present invention, an optical displacement meter is provided as a non-contact probe, and the non-contact probe is caused to scan along the surface of the object using the output of the displacement meter. A non-contact type shape measuring device for measuring the surface shape of the object to be measured, in a shape measuring device for changing the scanning speed of the displacement meter, regardless of the scanning speed of the displacement meter,
A characteristic feature is that a measurement sampling position interval is set to a constant interval, so that shape analysis of measurement data can be performed more accurately and easily.

【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度によって異なるサンプリング
位置間隔で得られたサンプリングデータを平均化して一
定位置間隔の測定データとすることを特徴とし、もっ
て、光学式変位計の特性による測定誤差成分の少ないよ
り正確な測定データを得るようにしたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, sampling data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter is averaged to obtain measurement data at a fixed position interval. Thus, more accurate measurement data with less measurement error components due to the characteristics of the optical displacement meter can be obtained.

【0010】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度によって異なるサンプリング
位置間隔で得られたデータを選択して、一定位置間隔の
測定データとすることを特徴とし、もって、演算量が少
なく、従って、保存データが少なく、CPUの負担が小
さく、より安価に構成でき、または、演算を少なくして
より高速なサンプリングを可能としたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter is selected to be measured data at a constant position interval. Therefore, the amount of calculation is small, the amount of stored data is small, the load on the CPU is small, the configuration can be made cheaper, or the sampling can be performed at a higher speed with less calculation.

【0011】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度に合わせてサンプリング時間
を変化させてサンプリング位置間隔を一定間隔とするこ
とを特徴とし、もって、無駄なサンプリングをすること
なくして測定データの処理を簡易化し、より容易に構成
できるようにしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sampling time interval is changed in accordance with the scanning speed of the displacement meter to set the sampling position interval to a constant interval. Thus, the processing of the measurement data is simplified without having to perform the above steps, so that the configuration can be made easier.

【0012】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度によって異なるサンプリング
位置間隔で得られたサンプリングデータを平均化する平
均化手段と、前記サンプリングデータを選択する選択手
段と、被測定物の形状により前記平均化手段と選択手段
と切換える手段とを有することを特徴とし、被測定物の
形状、目的に合わせて最適な方法を選択できるように
し、被測定物の形状、目的にあった測定を可能としたも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, averaging means for averaging sampling data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter, and selection for selecting the sampling data. Means, having means for switching between the averaging means and the selection means according to the shape of the object to be measured, the shape of the object to be measured, so that the optimal method can be selected according to the purpose, This enables measurement that is appropriate for the shape and purpose.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】前述の従来技術で説明したよう
に、本発明の形状測定装置は、被測定物の表面に沿って
変位計を走査し、この変位計の軌跡を測定することによ
り被測定物の形状を測定するものである。従来技術では
走査方向をX方向として記述したが、測定系は2次元で
も3次元でもよく、走査方向もX,Y,Zどの方向でも
構わない。なお、以下では、一例として、従来技術とし
て説明したX方向に走査しながらY方向に変位計が一定
距離を保つように微動する測定系で説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described in the prior art, the shape measuring apparatus of the present invention scans a displacement meter along the surface of an object to be measured, and measures the trajectory of the displacement meter to measure the trajectory. This is for measuring the shape of the measured object. In the prior art, the scanning direction is described as the X direction, but the measurement system may be two-dimensional or three-dimensional, and the scanning direction may be any of the X, Y, and Z directions. In the following, as an example, a description will be given of a measurement system in which the displacement meter finely moves so as to keep a certain distance in the Y direction while scanning in the X direction described as the related art.

【0014】(請求項1の発明)図1は、請求項1の発
明を説明するための図で、同図は、被測定物7の被測定
面の形状に対する変位計の走査位置(横軸)と走査速度
(縦軸)の関係を曲線A,B,Cで示す。まず、測定装
置の変位計を被測定物7の測定開始位置Sに設定し、測
定を開始する。被測定物7が図1に示すような形状の場
合、中央に比べその両端は傾斜角が大きくなっている。
従って、変位計は、例えば、曲線Aに示すようにその両
端部で走査速度が低速となる。曲線Aは単に一例を示し
たものであり、走査速度が可変であればその変化軌跡は
どうあっても構わない(同図点線曲線B、破線曲線C
等)。
(Invention of Claim 1) FIG. 1 is a view for explaining the invention of claim 1, which shows a scanning position of a displacement meter (horizontal axis) with respect to a shape of a measured surface of an object 7 to be measured. ) And the scanning speed (vertical axis) are shown by curves A, B, and C. First, the displacement meter of the measuring device is set at the measurement start position S of the DUT 7 and measurement is started. In the case where the DUT 7 has a shape as shown in FIG. 1, both ends thereof have a larger inclination angle than the center.
Therefore, the displacement meter has a low scanning speed at both ends as shown by a curve A, for example. The curve A is merely an example, and any change locus may be used as long as the scanning speed is variable (the dotted curve B and the broken curve C in the figure).
etc).

【0015】請求項1の発明は、変位計の走査速度によ
らず、サンプリング(測定)位置間隔を一定間隔とした
もので、図1のX方向に走査している間の変位計の位置
を走査方向に等間隔で測定し形状解析を行うようにした
ものである。
According to the first aspect of the present invention, the sampling (measurement) position interval is set to a constant interval irrespective of the scanning speed of the displacement meter, and the position of the displacement meter during scanning in the X direction in FIG. The shape is analyzed by measuring at equal intervals in the scanning direction.

【0016】(請求項2の発明)図2は、請求項2の発
明を説明するための図で、図2には、走査位置と走査速
度、時間の関係を示す。ここで、サンプリングデータの
測定はタイマにより一定時間間隔に測定する。従って、
図2に示すように、一定時間間隔でサンプリングした場
合、位置からみると傾斜角の大きいところ(両端)は密
に、小さいところ(中央)は粗にデータが取れることと
なる。
(Invention of Claim 2) FIG. 2 is a diagram for explaining the invention of Claim 2, and FIG. 2 shows the relationship between the scanning position, the scanning speed, and the time. Here, the sampling data is measured at regular time intervals by a timer. Therefore,
As shown in FIG. 2, when sampling is performed at regular time intervals, when viewed from the position, data can be obtained densely at a large inclination angle (both ends) and coarsely at a small inclination (center).

【0017】請求項2の発明は、変位計の走査速度によ
って異なるサンプリング位置間隔で得られたサンプリン
グデータを平均化して一定位置間隔の測定データにす
る、すなわち、サンプリング測定の位置データから一定
位置間隔のデータを平均化して測定データとするもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, the sampling data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter is averaged to obtain measurement data at a fixed position interval. Are averaged to obtain measurement data.

【0018】図3は、請求項2の発明を説明するための
フロー図で、まず、一定サンプリング時間で測定したデ
ータの走査方向位置と一定位置間隔aを比較する(S
1)。測定データが一定位置間隔aより小さい間は測定
データを一時保存する(S2)。測定データが一定位置
間隔を超えたら、一時保存していた測定データの総和を
測定点数で割って、平均値を求め、保存する(S3)。
これにより一定時間間隔で測定したデータから一定位置
間隔のデータを得ることができる。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the second aspect of the present invention. First, the position in the scanning direction of data measured at a fixed sampling time is compared with a fixed position interval a (S).
1). While the measurement data is smaller than the fixed position interval a, the measurement data is temporarily stored (S2). If the measured data exceeds a certain position interval, the total of the temporarily stored measured data is divided by the number of measurement points to obtain an average value and stored (S3).
As a result, data at fixed position intervals can be obtained from data measured at fixed time intervals.

【0019】ここでは、測定データの走査方向位置によ
り一定位置間隔となるようにデータを選別し、平均して
いるが、必ずしも走査方向位置で判別しなくてもよい。
例えば、図1に点線曲線Bで示したのように、所定位置
で走査速度が切換えられるなど走査速度から一定間隔と
なる測定点数があらかじめ求まるような場合は、測定点
数から判別してもよい。
Here, the data is selected and averaged so as to have a constant position interval according to the scanning direction position of the measurement data. However, it is not always necessary to determine the data based on the scanning direction position.
For example, as shown by a dotted curve B in FIG. 1, when the number of measurement points at a fixed interval from the scanning speed is previously obtained, such as when the scanning speed is switched at a predetermined position, the determination may be made from the number of measurement points.

【0020】(請求項3の発明)請求項3の発明は、変
位計の走査速度によって異なるサンプリング位置間隔で
得られたデータを選択して、一定位置間隔の測定データ
とするようにしたもので、以下、図4に示したフロー図
に従って説明する。
(Invention of claim 3) In the invention of claim 3, data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter is selected to be measured data at a constant position interval. Hereinafter, description will be given according to the flowchart shown in FIG.

【0021】請求項2の発明で説明したように、一定サ
ンプリング間隔で測定したデータの走査方向位置と一定
位置間隔aを比較する(S1)。測定データが一定位置
間隔aより小さい間は測定データは保存しない(S
4)。測定データが一定位置間隔を超えたら、測定デー
タを保存する(S5)。つまり、一定時間間隔で測定し
たデータから一定位置間隔のデータを抜き出し、保存す
る。これにより一定時間間隔で測定したデータから一定
位置間隔のデータを得ることができる。
As described in the second aspect of the invention, the position in the scanning direction of data measured at a constant sampling interval is compared with the constant position interval a (S1). While the measured data is smaller than the fixed position interval a, the measured data is not stored (S
4). When the measured data exceeds the fixed position interval, the measured data is stored (S5). That is, data at a fixed position interval is extracted from data measured at a fixed time interval and stored. As a result, data at fixed position intervals can be obtained from data measured at fixed time intervals.

【0022】ここでも、測定データの走査方向位置によ
り一定位置間隔となるようにデータを選別しているが、
必ずしも走査方向位置で判別しなくてもよい。例えば、
図1に点線曲線Bで示したように、所定位置で走査速度
が切換えられるなど走査速度から一定間隔となる測定点
数があらかじめ求まるような場合は、測定点数から判別
してもよい。
Also in this case, the data is selected so as to have a constant position interval depending on the position of the measurement data in the scanning direction.
It is not always necessary to determine the position in the scanning direction. For example,
As shown by the dotted curve B in FIG. 1, when the number of measurement points at a fixed interval from the scanning speed is previously obtained, such as when the scanning speed is switched at a predetermined position, the determination may be made from the number of measurement points.

【0023】(請求項4の発明)請求項4の発明は、図
1の点線曲線Bに示すような位置に対して走査速度が段
階的に変更されるような場合、設定走査速度によってサ
ンプリング時間(タイマ設定時間)を切換えることによ
り一定位置間隔で測定データを得ることができるように
したものである。図5はその一例を示す図で、図5では
2段階の速度に切換えられているが、2段階に限るもの
ではなく何段階に切換えられても構わない。第1速度を
Va、第2速度をVb、第1サンプリング時間をTa、
第2サンプリング時間をTb、サンプリング位置間隔を
Psとすると、サンプリング時間Ta,Tbは、
(Invention of Claim 4) In the invention of Claim 4, when the scanning speed is changed stepwise with respect to the position shown by the dotted curve B in FIG. By switching the (timer setting time), measurement data can be obtained at fixed position intervals. FIG. 5 is a diagram showing an example thereof. In FIG. 5, the speed is switched to two stages, but the speed is not limited to two stages and may be switched to any number of stages. The first speed is Va, the second speed is Vb, the first sampling time is Ta,
Assuming that the second sampling time is Tb and the sampling position interval is Ps, the sampling times Ta and Tb are

【0024】[0024]

【数1】 (Equation 1)

【0025】となり、速度切換え点Aにおいて走査速度
をVaからVbに、サンプリング時間をTaからTbに
切換え、速度切換え点Bにおいて走査速度をVbからV
aに、サンプリング時間をTbからTaに切換える。こ
のサンプリング時間を決めるタイマはソフト的なもので
も、ハード的なものでもよい。
At the speed switching point A, the scanning speed is switched from Va to Vb, the sampling time is switched from Ta to Tb, and at the speed switching point B, the scanning speed is changed from Vb to Vb.
At a, the sampling time is switched from Tb to Ta. The timer for determining the sampling time may be software-based or hardware-based.

【0026】(請求項5の発明)請求項5の発明は、請
求項2の発明で説明したような、走査速度によって異な
るサンプリング位置間隔で得られたサンプリングデータ
を平均化して一定位置間隔の測定データとする手段と、
請求項3の発明で説明したような走査速度によって異な
るサンプリング位置間隔で得られたデータを選択して一
定位置間隔の測定データとする手段との2つの手段を設
け、被測定物をセットし、測定を開始する前に、被測定
物の形状、目的に合わせて、どちらの手段を用いるか選
択するようにしたものである。これはソフト時に選択し
てもよいし、ボタン等のハード的に選択してもよい。
According to a fifth aspect of the present invention, a fixed position interval is measured by averaging sampling data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed as described in the second aspect of the present invention. Means to be data,
A means for selecting data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed as described in the invention of claim 3 and making it as measurement data at a constant position interval, and setting an object to be measured; Before starting the measurement, which means to use is selected according to the shape and purpose of the object to be measured. This may be selected at the time of software or by hardware such as a button.

【0027】被測定物の傾斜角の変化が大きい場合、ま
たより精度の高い測定を必要としている場合は、一定位
置間隔の間に、より多くのデータを測定し、平均をとる
ことにより誤差の小さいデータが得られる。逆に、被測
定物の傾斜角の変化が小さい場合、また、ある程度の精
度でより速く測定したい場合などはソフト的あるいはハ
ード的に切換えて、一定位置間隔のデータを抜き出して
測定データとする。
When the change in the inclination angle of the object to be measured is large, or when more accurate measurement is required, more data is measured and averaged during a fixed position interval to thereby reduce the error. Small data can be obtained. Conversely, when the change in the inclination angle of the object to be measured is small, or when it is desired to perform measurement at a higher speed with a certain degree of accuracy, the data is switched by software or hardware, and data at fixed position intervals is extracted as measurement data.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1の発明は、光学式変位計を非接
触プロープとして備え、該変位計の出力を用いて前記非
接触プローブを被測定物表面に沿って走査させて被測定
物の表面形状を測定する非接触式形状測定装置であっ
て、前記変位計の走査速度を変化させる形状測定装置に
おいて、前記変位計の走査速度によらず、測定サンプリ
ング位置間隔を一定間隔とするようにしたもので、測定
データの形状解析がより正確に簡単に実行することがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, an optical displacement meter is provided as a non-contact probe, and the output of the displacement meter is used to scan the non-contact probe along the surface of the object to be measured. A non-contact type shape measuring device for measuring a surface shape, wherein in a shape measuring device for changing a scanning speed of the displacement meter, regardless of a scanning speed of the displacement meter, a measurement sampling position interval is set to a constant interval. Thus, the shape analysis of the measurement data can be performed more accurately and easily.

【0029】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度によって異なるサンプリング
位置間隔で得られたサンプリングデータを平均化して一
定位置間隔の測定データとするので、被測定面の傾斜角
が小さい部分は測定データも少なく、傾斜角が大きいほ
ど一定位置間隔内で多くのデータを測定しその平均を測
定データとすることになり(光学式変位計の特性による
被測定面の傾斜角に依存した誤差は、従来、被測定面の
傾斜角が大きいほど大きくなる)、光学式変位計の特性
による測定誤差成分の少ないより正確な測定データが得
られる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sampling data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter is averaged to obtain measurement data at a fixed position interval. The measurement data is small in the portion where the inclination angle of the surface is small, and the larger the inclination angle, the more data is measured within a fixed position interval and the average is used as the measurement data (the surface to be measured due to the characteristics of the optical displacement meter). Conventionally, the error depending on the inclination angle becomes larger as the inclination angle of the surface to be measured becomes larger), and more accurate measurement data with less measurement error components due to the characteristics of the optical displacement meter can be obtained.

【0030】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度によって異なるサンプリング
位置間隔で得られたデータを選択して、一定位置間隔の
測定データとするので、CPUの負担が小さく、より安
価に構成できる。また、演算が少ないのでより高速なサ
ンプリングが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter is selected and used as measurement data at a constant position interval. The burden is small and the configuration can be made at lower cost. Further, since the number of operations is small, sampling at a higher speed becomes possible.

【0031】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度に合わせてサンプリング時間
を変化させてサンプリング位置間隔を一定間隔とするの
で、無駄なサンプリングをすることなく測定データの処
理が簡易化され、より容易に構成できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, since the sampling position interval is made constant by changing the sampling time in accordance with the scanning speed of the displacement meter, measurement can be performed without wasteful sampling. Data processing is simplified and can be configured more easily.

【0032】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、前記変位計の走査速度によって異なるサンプリング
位置間隔で得られたサンプリングデータを平均化する平
均化手段と、前記サンプリングデータを選択する選択手
段と、被測定物の形状により前記平均化手段と選択手段
と切換える手段とを有するので、被測定物の形状、目的
に合わせて最適な方法を選択することができ、被測定物
の形状、目的にあった測定をすることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, averaging means for averaging sampling data obtained at different sampling position intervals depending on the scanning speed of the displacement meter, and selection for selecting the sampling data. Means, having means for switching between the averaging means and the selection means according to the shape of the DUT, the shape of the DUT, the optimal method can be selected according to the purpose, the shape of the DUT, You can make measurements that meet your purpose.

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

【図1】 請求項1の発明を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the invention of claim 1;

【図2】 請求項2の発明を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the invention of claim 2;

【図3】 請求項2の発明の測定手順を説明するための
フロー図である。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a measurement procedure according to the invention of claim 2;

【図4】 請求項3の発明の測定手順を説明するための
フロー図である。
FIG. 4 is a flowchart for explaining a measurement procedure according to the invention of claim 3;

【図5】 請求項4の発明を説明するための変位計の走
査位置と速度との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a scanning position and a speed of a displacement meter for explaining the invention of claim 4;

【図6】 本発明が適用される形状測定装置の一例を説
明するための要部概略構成図で、図6(A)は全体構成
を示す図(ステージ部Aは側面図に示す)、図6(B)
はステージ部Sのを平面図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an essential part for explaining an example of a shape measuring apparatus to which the present invention is applied. FIG. 6A is a diagram showing an entire configuration (a stage part A is shown in a side view), 6 (B)
Is a plan view of the stage section S.

【図7】 図6に示した形状測定装置の測定動作手順を
説明するための図である。
FIG. 7 is a view for explaining a measuring operation procedure of the shape measuring apparatus shown in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光学式変位計、2a…Xステージ、2b…Yステー
ジ、3a,3b…アクチュエータ、4a,4b…コント
ローラドライバ、5a,5b…測長手段、6…制御・演
算手段、7…被測定物。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical displacement meter, 2a ... X stage, 2b ... Y stage, 3a, 3b ... Actuator, 4a, 4b ... Controller driver, 5a, 5b ... Length measuring means, 6 ... Control / arithmetic means, 7 ... DUT .

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学式変位計を非接触プロープとして備
え、該変位計の出力を用いて前記非接触プローブを被測
定物表面に沿って走査させて該被測定物の表面形状を測
定する非接触式形状測定装置であって、前記変位計の走
査速度を変化させる形状測定装置において、前記変位計
の走査速度によらず、測定サンプリング位置間隔を一定
間隔とすることを特徴とする形状測定装置。
An optical displacement meter is provided as a non-contact probe, and the output of the displacement meter is used to scan the non-contact probe along the surface of the object to measure the surface shape of the object. A contact-type shape measuring device, wherein the scanning speed of the displacement meter is changed, wherein the measurement sampling position interval is constant regardless of the scanning speed of the displacement meter. .
【請求項2】 前記変位計の走査速度によって異なるサ
ンプリング位置間隔で得られたサンプリングデータを平
均化して一定位置間隔の測定データとすることを特徴と
する請求項1記載の形状測定装置。
2. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein sampling data obtained at different sampling position intervals according to the scanning speed of the displacement meter is averaged to obtain measurement data at a fixed position interval.
【請求項3】 前記変位計の走査速度によって異なるサ
ンプリング位置間隔で得られたデータを選択して一定位
置間隔の測定データとすることを特徴とする請求項1記
載の形状測定装置。
3. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein data obtained at different sampling position intervals according to the scanning speed of the displacement meter is selected and used as measurement data at a fixed position interval.
【請求項4】 前記変位計の走査速度に合わせてサンプ
リング時間を変化させてサンプリング位置間隔を一定間
隔とすることを特徴とする請求項1記載の形状測定装
置。
4. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein a sampling time is changed in accordance with a scanning speed of the displacement meter to make a sampling position interval constant.
【請求項5】 前記変位計の走査速度によって異なるサ
ンプリング位置間隔で得られたサンプリングデータを平
均化する平均化手段と、前記サンプリングデータを選択
する選択手段と、被測定物の形状により前記平均化手段
と選択手段と切換える手段とを有することを特徴とする
請求項1記載の形状測定装置。
5. An averaging means for averaging sampling data obtained at different sampling position intervals depending on a scanning speed of the displacement meter, a selecting means for selecting the sampling data, and the averaging based on a shape of a measured object. 2. The shape measuring apparatus according to claim 1, further comprising means for switching between the means and the selecting means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002243436A (en) * 2001-02-22 2002-08-28 Ricoh Co Ltd Apparatus and method for measuring as well as method for controlling operation of apparatus for measuring and measurement control unit
JP2008500520A (en) * 2004-05-27 2008-01-10 ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Apparatus and method for performing coordinate measurements
CN106197356A (en) * 2016-07-05 2016-12-07 河海大学常州校区 Scanning platform

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