RU2019142477A - Способ измерения кривизны отражающей поверхности и соответствующее оптическое устройство - Google Patents

Способ измерения кривизны отражающей поверхности и соответствующее оптическое устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2019142477A
RU2019142477A RU2019142477A RU2019142477A RU2019142477A RU 2019142477 A RU2019142477 A RU 2019142477A RU 2019142477 A RU2019142477 A RU 2019142477A RU 2019142477 A RU2019142477 A RU 2019142477A RU 2019142477 A RU2019142477 A RU 2019142477A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring device
lighting structure
luminous
deformation
mentioned
Prior art date
Application number
RU2019142477A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019142477A3 (ru
RU2776397C2 (ru
Inventor
Александр АРНУ
Жонатан КОЛЕН
Original Assignee
Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик filed Critical Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик
Publication of RU2019142477A publication Critical patent/RU2019142477A/ru
Publication of RU2019142477A3 publication Critical patent/RU2019142477A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2776397C2 publication Critical patent/RU2776397C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • 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
    • 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
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/167Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by projecting a pattern on the object
    • 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
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2513Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with several lines being projected in more than one direction, e.g. grids, patterns
    • 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
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518Projection by scanning of the object
    • G01B11/2522Projection by scanning of the object the position of the object changing and being recorded
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Claims (29)

1. Способ измерения деформации по меньшей мере одной отражающей поверхности (10) предмета измерительным устройством, причем вышеупомянутое измерительное устройство содержит по меньшей мере осветительную структуру (21), содержащую светящиеся точки (22), камеру (30, 31) и устройство (40) анализа изображений, при этом осветительная структура и камера размещаются так, чтобы в состоянии измерения деформации вышеупомянутой поверхности мнимое или действительное изображение (23) осветительной структуры было видимо детектором камеры сквозь поверхность, причем вышеупомянутое изображение отображает деформацию зоны (11) поверхности, освещенной посредством осветительной структуры, отличающийся тем, что способ осуществления измерения включает в себя следующие этапы:
i. измерения по меньшей мере расстояния между изображениями двух светящихся точек;
ii. вычисления отношения между этим измеренным расстоянием и по меньшей мере одним опорным расстоянием;
iii. вычисления, на основании упомянутого отношения, расширения в заданном направлении;
iv. вычисления деформации отражающей поверхности в вышеупомянутом заданном направлении.
2. Способ измерения по п.1, отличающийся тем, что способ содержит пятый этап, в котором этапы i–iv осуществляются для множества изображений светящихся точек таким образом, чтобы измерить расширение во множестве данных направлений и вычислить анизотропию деформации отражающей поверхности.
3. Способ измерения по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что осветительная структура включает в себя совокупность отдельных светящихся точек, распределенных в матрице.
4. Способ измерения по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что осветительная структура включает в себя по меньшей мере светящийся круг или эллипс, причем измерение осуществляется на изображениях точек, принадлежащих этому светящемуся кругу или этому светящемуся эллипсу.
5. Способ измерения по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что способ включает в себя этап осуществления по меньшей мере одного второго измерения, причем это второе измерение включает в себя излучение второй осветительной структуры, причем вышеупомянутые средства осуществления обоих измерений установлены так, чтобы первая осветительная структура, относящаяся к первому измерению, освещала первую зону поверхности, отличную от второй зоны поверхности, освещаемой второй осветительной структурой, относящейся ко второму измерению, при этом камера остается неподвижной между двумя измерениями.
6. Устройство измерения деформации по меньшей мере отражающей поверхности (10) предмета, причем вышеупомянутое устройство измерения содержит по меньшей мере одну осветительную структуру (21), включающую в себя светящиеся точки (22), камеру (30, 31) и устройство (40) анализа изображений, причем осветительная структура и камера размещаются так, чтобы в состоянии измерения деформации вышеупомянутой поверхности мнимое или действительное изображение (23) осветительной структуры было видимо детектором камеры сквозь поверхность, и при этом вышеупомянутое изображение отображает деформацию зоны (11) поверхности, освещенной осветительной структурой, отличающееся тем, что устройство анализа изображений включает в себя:
средства для измерения по меньшей мере одного расстояния между изображениями двух светящихся точек;
первые средства вычисления отношения между этим измеренным расстоянием и по меньшей мере одним опорным расстоянием;
вторые средства вычисления, на основании упомянутого отношения, расширения в заданном направлении;
третьи средства вычисления деформации отражающей поверхности в вышеупомянутом заданном направлении.
7. Устройство измерения по п.6, отличающееся тем, что устройство включает в себя средства осуществления по меньшей мере двух измерений, причем каждое измерение включает в себя излучение осветительной структуры, и при этом вышеупомянутые средства осуществления обоих измерений устанавливаются так, чтобы первая осветительная структура, относящаяся к первому измерению, освещала первую зону поверхности, отличную от второй зоны поверхности, освещаемой второй осветительной структурой, относящейся ко второму измерению, причем камера остается неподвижной между двумя измерениями.
8. Устройство измерения по одному из пп.6–7, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя средства перемещения, деформации или увеличения осветительной структуры.
9. Устройство измерения по одному из пп.6–8, отличающееся тем, что средства осуществления включают в себя средства перемещения (50) предмета в плоскости, определяемой между двумя измерениями, и средства измерения упомянутого перемещения.
10. Устройство измерения по п.9, отличающееся тем, что средства перемещения предмета в вышеупомянутой плоскости представляют собой средства вращения или параллельного переноса.
11. Устройство измерения по одному из пп.6–10, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя экран (20) для визуального вывода и графические средства для воспроизведения упомянутой осветительной структуры на вышеупомянутом экране визуального вывода.
12. Устройство измерения по п.11, отличающееся тем, что осветительная структура представляет собой матрицу отдельных светящихся точек.
13. Устройство измерения по п.11, отличающееся тем, что осветительная структура представляет собой светящийся круг или светящийся эллипс, или набор светящихся кругов или светящихся эллипсов.
14. Устройство измерения по одному из пп.6–10, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя источник освещения, освещающий непрозрачный экран, включающий в себя отверстия, размещаемые таким образом, чтобы образовать осветительную структуру.
15. Устройство измерения по одному из пп.6–14, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя оптический разделитель (60) с полупрозрачной плоскостью, установленный так, чтобы изображение структуры точек образовывалось на детекторе камеры после пропускания вышеупомянутым оптическим разделителем, отражения от вышеупомянутой поверхности и отражения от вышеупомянутого оптического разделителя, или образовывалось на детекторе камеры после отражения от вышеупомянутого оптического разделителе, отражения от вышеупомянутой поверхности и пропускания вышеупомянутым оптическим разделителем.
16. Устройство измерения по одному из пп.6–15, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя средства осуществления множества измерений, реализующих полную картографию деформации вышеупомянутой поверхности.
17. Устройство измерения по одному из пп.6–15, отличающееся тем, что локальный радиус кривизны, вогнутой или выпуклой, деформаций варьируется между несколькими миллиметрами и несколькими десятками километров.
18. Устройство измерения по одному из пп.6–17, отличающееся тем, что вышеупомянутый предмет представляет собой полупроводниковую пластину, причем отражающая поверхность является одной из граней вышеупомянутой пластины.
19. Использование устройства измерения по одному из пп.6–18 для измерения вогнутой отражающей поверхности, отличающееся тем, что осветительная структура и камера расположены так, чтобы изображение осветительной структуры, отраженное вогнутой отражающей поверхностью, было расположено вблизи линзы камеры.
20. Использование устройства измерения по одному из пп.6–18 для контроля обработки, вызывающей деформацию отражающей поверхности предмета в рамке роста материала, отличающееся тем, что измерения осуществляются во время нанесения по меньшей мере одного слоя материала на вышеупомянутую отражающую поверхность.
21. Использование устройства измерения по одному из пп.6–18 в устройстве контроля полупроводниковых пластин, отличающееся тем, что измерения осуществляются непрерывно на по меньшей мере двух различных предметах.
RU2019142477A 2017-05-24 2018-05-23 Способ измерения кривизны отражающей поверхности и соответствующее оптическое устройство RU2776397C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1754616A FR3066816B1 (fr) 2017-05-24 2017-05-24 Dispositif optique de mesure de la courbure d'une surface reflechissante
FR1754616 2017-05-24
PCT/EP2018/063441 WO2018215507A1 (fr) 2017-05-24 2018-05-23 Procede de mesure de la courbure d'une surface reflechissante et dispositif optique associe

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019142477A true RU2019142477A (ru) 2021-06-25
RU2019142477A3 RU2019142477A3 (ru) 2021-12-23
RU2776397C2 RU2776397C2 (ru) 2022-07-19

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
US11486699B2 (en) 2022-11-01
CN110799800A (zh) 2020-02-14
FR3066816B1 (fr) 2020-09-04
RU2019142477A3 (ru) 2021-12-23
KR20200010461A (ko) 2020-01-30
JP7169994B2 (ja) 2022-11-11
WO2018215507A1 (fr) 2018-11-29
EP3631357A1 (fr) 2020-04-08
US20200158497A1 (en) 2020-05-21
JP2020521143A (ja) 2020-07-16
FR3066816A1 (fr) 2018-11-30
KR102549661B1 (ko) 2023-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6291418B2 (ja) 光学測定用配置および関連方法
CN106705897B (zh) 曲面电子显示屏用弧形玻璃面板缺陷检测方法
Heist et al. High-speed three-dimensional shape measurement using GOBO projection
JP6027673B2 (ja) 鏡面反射面の形状測定
CN107255454B (zh) 一种基于紫外成像dic的超高温多尺度多功能应变测量系统及测量方法
US8064069B2 (en) Method and system for measuring the shape of a reflective surface
US8514389B2 (en) Inspecting apparatus, three-dimensional profile measuring apparatus, and manufacturing method of structure
JP5546103B2 (ja) 透明又は反射部品を制御するための装置
CN102027315B (zh) 厚度测定方法
KR102549661B1 (ko) 반사 표면의 곡률을 측정하기 위한 방법 및 관련 광학 디바이스
CN105277133A (zh) 表面倾斜或弯曲的透明材料的主体的高度图的计算方法
CN103220964A (zh) 带有用于表面检测的图像检测单元的齿科x射线装置和用于产生患者x射线照片的方法
CN101556143A (zh) 三维测量探测装置及方法
CN111351805A (zh) 光源模块、浮法玻璃在线缺陷检测装置及其检测方法
RU153452U1 (ru) Интерференционный дилатометр
Liu et al. High-accuracy measurement for small scale specular objects based on PMD with illuminated film
CN109373931A (zh) 一种太阳能热发电用光学设备反射面面形检测系统及方法
García-Fernández et al. Light losses in hollow, prismatic light guides related to prism defects: a transmittance model
JPH07504751A (ja) 光学平坦度測定装置
RU2419069C2 (ru) Способ бесконтактного измерения формы объекта
KR100933313B1 (ko) 웨이퍼 두께변화 측정 방법 및 장치
JP2002296020A (ja) 表面形状測定装置
RU2776397C2 (ru) Способ измерения кривизны отражающей поверхности и соответствующее оптическое устройство
CN110095075A (zh) 圆柱直径测量装置及方法
JP2019191112A (ja) 画像取得方法、測定方法および画像取得装置