TW201915437A - 位移測量裝置、測量系統及位移測量方法 - Google Patents

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Abstract

本發明獲得一種能够精度良好地測量到測量對象面的距離的位移測量裝置、測量系統及位移測量方法。本發明的位移測量裝置包括：投光部，産生光；感測器頭，對測量對象物照射光，且接收所照射的光中在測量對象物的測量對象面反射的光；以及控制部，基於感測器頭所接收的光，算出表示與測量對象面之間的距離的值。控制部是以所算出的值包含在預先設定的數值範圍內為條件，將所算出的值作為表示到測量對象面的距離的值進行處理，且基於所算出的值，重新設定數值範圍。

Description

位移測量裝置、測量系統及位移測量方法
本發明關於一種位移測量裝置、包括位移測量裝置的系統及位移測量方法。
以往，例如，已知有如專利文獻1所示使用白光共聚焦方式（white confocal method）作為測量方式的位移測量裝置。該位移測量裝置是一邊使非接觸型感測器頭移動，一邊連續地測量與測量對象物之間的距離（位移）。
此外，存在一種工件，通過基於來自多個位置的反射光測量構件的厚度或位移，而進行品質管理。作為這種工件，例如，可列舉包含不易反射光的原材料的工件（被實施了抗反射（AntiReflective，AR）塗布等抗反射加工的光學零件等）、形成為多層構成的工件（透鏡組群等）。
此外，以往，已知有如專利文獻2所示使用三角測距方式作為測量方式的位移測量裝置。
[背景技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2012-208102號公報 [專利文獻2]日本專利特開2013-90045號公報
[發明欲解決的課題]
在如上所述的工件中，並不一定能够穩定地從所有測量位置獲得反射光。例如，當如以圖22的波形911所示，在第一個測量對象面上反射的光的受光量較小而成為面檢測閾值以下時，位移測量裝置將以波形912所示的在第二個測量對象面反射的光作為在第一測量對象面反射的光進行處理。具體來說，位移測量裝置將到第一個測量對象面的距離作為距離L912而非距離L911進行處理。
此外，當存在來自多個位置的反射光時，工件的微小的位置偏差會導致測量對象面向測量範圍外偏離。例如，如果像圖23所示那樣第一個測量對象面偏離測量範圍，那麽位移測量裝置將以波形922所示的在第二個測量對象面反射的光作為在第一個測量對象面反射的光進行處理。具體來說，位移測量裝置將到第一個測量對象面的距離作為距離L922進行處理。
此外，在使感測器頭與工件的相對位置逐次偏移而反復進行所述測量時，有波形912、922等的位置沿圖22、圖23的橫軸方向發生變動的情況。
因此，關於如上所述的工件，可能産生無法準確地測量到各測量對象面的距離的情況。因此，要求準確地測量到包含這種工件在內的各種工件的測量對象面的距離。
本發明鑒於所述問題而完成，目的在於提供一種能够精度良好地測量到測量對象面的距離的位移測量裝置、系統及位移測量方法。
[解決課題的手段]
根據本發明的一形態，位移測量裝置包括：投光部，産生光；感測器頭，對測量對象物照射光，且接收所照射的光中在測量對象物的測量對象面反射的光；以及控制部，基於感測器頭所接收的光，算出表示與測量對象面之間的距離的值。控制部以所算出的值包含在預先設定的數值範圍內為條件，將所算出的值作為表示到測量對象面的距離的值進行處理，且基於所算出的值，重新設定數值範圍。
根據本發明的一形態，測量系統包括上述位移測量裝置和能够與位移測量裝置進行通信的資訊處理裝置。資訊處理裝置將由位移測量裝置的受光部接收到的光的受光量與距感測器頭的距離建立關聯地以圖表顯示，且將圖表顯示中的預先設定的數值範圍的顯示方式從內定的方式變更為預先設定的方式。
根據本發明的一形態，位移測量方法包括以下步驟。産生光。對測量對象物照射光。接收所照射的光中在測量對象物的測量對象面反射的光。基於所接收的光，算出表示與測量對象面之間的距離的值。以算出的值包含在預先設定的數值範圍內為條件，將算出的值作為表示到測量對象面的距離的值進行處理，且基於算出的值，重新設定數值範圍。
[發明效果]
根據所述構成，能够精度良好地測量到各測量對象面的距離。
以下，一邊參照附圖，一邊對本發明的實施方式進行說明。在以下的說明中，對相同的構件標附有相同的符號。這些相同構件的名稱及功能也相同。因此，不重複對這些相同構件進行詳細說明。
＜A.系統構成＞
圖1是表示本實施方式的測量系統的構成的圖。
參照圖1，測量系統1包括位移感測器2和資訊處理裝置3。典型來說，資訊處理裝置3為個人電腦。
位移感測器2是使用波長色散的感測器。詳細地說，位移感測器2是使用白光共聚焦方式作為測量方式的位移測量裝置。位移感測器2也被稱作光纖同軸位移感測器。位移感測器2具有感測器控制器10、導光部19和感測器頭20。感測器頭20包含共聚焦光學系統。詳細地說，感測器頭20具有物鏡和色像差單元。
感測器控制器10産生具有特定波長展開度（波長寬度）的光（典型為白光）。該光在導光部19中傳輸並到達感測器頭20。
在感測器頭20中，傳輸來的光通過物鏡會聚後被照射向測量對象物800。照射光700通過色像差單元而産生軸上色像差，因此，從物鏡照射的照射光的焦點位置按照每個波長不同。只有聚焦在測量對象物800的波長的光會再入射到導光部19。
測量對象物800具有能够使白光透射的多個層810、層820、層830。這些各層810、層820、層830例如形成在不使白光透射的基板840（基材）上。
聚焦在測量對象物800的第一面811的波長的光701、聚焦在第二面812的波長的光702、聚焦在第三面813的波長的光703和聚焦在第四面814的波長的光704作為反射光由感測器頭20接收。
另外，各面811～面814是測量對象面。詳細地說，第一面811是第一層810的上側的面，且露出於外部。第二面812是第二層820的上側的面，且與上側的層810相接。第三面813是第三層830的上側的面，且與上側的層820相接。第四面814是基板840的面，且與上側的層830相接。
由感測器頭20接收的反射光通過導光部19入射到感測器控制器10。感測器控制器10基於該反射光，算出感測器頭20到測量對象物800的距離。詳細地說，感測器控制器10基於該反射光，算出感測器頭20到測量對象物800的各層810、層820、層830的各距離（位移）和到基板840的距離（位移）。
利用位移感測器2，反復地測量距離以及例如使感測器頭20向箭頭600的方向移動。由此，針對各個面811～面814，獲得沿面的多個部位上的測量值。
另外，也可以構成為，不使感測器頭20移動而使測量對象物800在生産線上移動。本例能够應用於一邊使感測器頭20與測量對象物800的相對位置發生變化一邊進行測量的系統中。
資訊處理裝置3與感測器控制器10連接。通過資訊處理裝置3，能够變更感測器控制器10的各種設定。此外，在資訊處理裝置3中，能够顯示由感測器控制器10算出的距離等資訊。關於資訊處理裝置3的各種功能將在下文進行說明。另外，感測器控制器10單獨也能够進行這種設定及顯示。
另外，感測器控制器10、感測器頭20及導光部19的硬件構成與以往的硬件構成相同，因此，在此不重複說明它們的構成。
＜B.處理的概要＞
在測量系統1中，指定各面811～面814的設定範圍，將各設定範圍內所獲得的距離設為有關各面811～面814的距離。另外，設定範圍也可以說是規定測量對象面的位置（也就是受光量達到波峰的距離）的區域。以下，對這種構成的具體例進行說明。
圖2是用來說明各面811～面814的設定範圍的圖。
參照圖2，指定範圍R1（i）作為第一面811的設定範圍。同樣地，指定範圍R2（i）作為第二面812的設定範圍。此外，指定範圍R3（i）作為第三面813的設定範圍，指定範圍R4（i）作為第四面814的設定範圍。關於該範圍設定方法的詳情將於下文進行說明。
另外，範圍R1（i）是距離L11（i）到距離L12（i）的範圍。以下同樣地，範圍R2（i）、範圍R3（i）、範圍R4（i）分別為距離L21（i）到距離L22（i）的範圍、距離L31（i）到距離L32（i）的範圍、距離L41（i）到距離L42（i）的範圍。能够利用位移感測器2測量的範圍（測量範圍）為距離Lmin到距離Lmax的範圍。
在所述說明中，i設為1以上的任意自然數。各範圍R1（i）到範圍R4（i）的初始值（R1（1）、R2（1）、R3（1）、R4（1））是使用資訊處理裝置3由用戶設定。此外，位移感測器2按照每一測量周期，逐次變更各範圍R1（i）、範圍R2（i）、範圍R3（i）、範圍R4（i）。也就是說，如果著眼於範圍R1（i），那麽在R1（i）之後設定（重新設定）R1（i＋1），然後設定（重新設定）R1（i＋2）。這種設定範圍的變更（重新設定）是由構成位移感測器2的感測器控制器10的控制部11（參照圖13）執行。
以下，將範圍R1（i）、範圍R2（i）、範圍R3（i）、範圍R4（i）作為用於第i次測量的設定範圍進行說明。另外，由於反復地測量以及使感測器頭20移動，因此，第i次的測量地點不同於第i＋1次的測量地點。
圖3是表示一形態中的第i次的測量值的圖。
參照圖3，在感測器控制器10中，作為表示反射光的受光量的波形，檢測四個波長的波形501、波形502、波形503、波形504。波形501、波形502、波形503、波形504達到波峰的距離分別為距離L1（i）、距離L2（i）、距離L3（i）、距離L4（i）。
距離L1（i）包含在範圍R1（i）內。因此，感測器控制器10將距離L1（i）作為到層810的第一面811的距離進行處理。具體來說，確定距離L1（i）為測量值。
此外，距離L2（i）包含在範圍R2（i）內。因此，感測器控制器10將距離L2（i）作為到層820的第二面812的距離進行處理。同樣地，感測器控制器10將距離L3（i）作為到第三面813的距離進行處理，且將距離L4（i）作為到第四面814的距離進行處理。
圖4是表示不同於圖3的形態中的第i次的測量值的圖。
參照圖4，在感測器控制器10中，作為表示反射光的受光量的波形，檢測四個波長的波形511、波形512、波形513、波形514。為了便於說明，波形511、波形512、波形513、波形514的波峰與圖3同樣地，分別記載為距離L1（i）、距離L2（i）、距離L3（i）、距離L4（i）。
關於波形511，受光量達到波峰的距離L1（i）包含在範圍R1（i）內。因此，感測器控制器10將距離L1（i）作為到第一面811的距離進行處理。同樣地，感測器控制器10將距離L2（i）作為到第二面812的距離進行處理，且將距離L4（i）作為到第四面814的距離進行處理。
但是，關於波形513，受光量達到波峰的距離L3（i）不含在範圍R3（i）內。因此，感測器控制器10不將距離L3（i）作為到第三面813的距離進行處理。感測器控制器10將到第三面813的距離作為無法測量進行處理（錯誤處理）。
這樣一來，感測器控制器10將所算出的4個距離中包含在預先設定的數值範圍內的距離（例如，包含在範圍R1（i）內的距離L1（i）），作為到多個層810、層820、層830及基板840中預先設定的層的測量對象面或基板840的測量對象面的距離（例如，到層810的第一面811的距離）進行處理。
根據這種構成，不含在數值範圍內的距離不被作為到測量對象面的距離進行處理，因此，能够精度良好地測量到各面811～面814的距離。
圖5是表示不同於圖3及圖4的形態中的第i次的測量值的圖。
參照圖5，在感測器控制器10中，作為表示反射光的受光量的波形，檢測四個波長的波形521、波形522、波形523、波形524。為了便於說明，波形522、波形523、波形524達到波峰的距離與圖3及圖4同樣地，分別記載為L2（i）、L3（i）、L4（i）。
關於波形522，受光量達到波峰的距離L2（i）包含在範圍R2（i）內。因此，感測器控制器10將距離L2（i）作為到第二面812的距離進行處理。同樣地，感測器控制器10將距離L3（i）作為到第三面813的距離進行處理，且將距離L4（i）作為到第四面814的距離進行處理。
但是，如波形521所示，第一面811成為感測器頭20的測量範圍外的位置，因此，感測器控制器10無法檢測包含在範圍R1（i）內的受光量的波峰。因此，感測器控制器10將到第一面811的距離作為無法測量進行處理（錯誤處理）。
這樣一來，感測器控制器10將所算出的4個距離中包含在預先設定的數值範圍內的距離，作為到多個層810、層820、層830及基板840中預先設定的層的測量對象面或基板840的測量對象面的距離進行處理。
根據這種構成，不含在數值範圍內的距離不被作為到測量對象面的距離進行處理。尤其是，在圖5時，能够防止感測器控制器10將到第一個測量對象面也就是第一面811的距離作為距離L2（i）進行處理。因此，根據感測器控制器10，能够精度良好地測量到各面811～面814的距離。
圖6是用來說明設定範圍的變更的圖。
參照圖6，感測器控制器10基於包含在範圍R1（i）內的距離L1（i），將第一面811相關的設定範圍從範圍R1（i）變更為範圍R（i＋1）。典型來說，感測器控制器10以距離L1（i）成為範圍R1（i＋1）的中間值的方式設定（重新設定）範圍R1（i＋1）。
同樣地，感測器控制器10基於包含在範圍R2（i）內的距離L2（i），將第二面812相關的設定範圍從範圍R2（i）變更為範圍R2（i＋1）。此外，感測器控制器10將第三面813相關的設定範圍從範圍R3（i）變更為範圍R3（i＋1），且將第四面814相關的設定範圍從範圍R4（i）變更為範圍R4（i＋1）。
這樣一來，位移感測器使各面811～面814相關的設定範圍追隨作為測量值的距離L1（i）到距離L4（i）。據此，與不進行這種追隨處理（設定範圍的重新設定處理）的構成相比，執行錯誤處理的次數減少。因此，根據這種構成，能够精度良好地測量到各面811～面814的距離，並且能够獲取大量的到各面811～面814的距離的數據。
另外，在所述構成中，列舉即便産生錯誤也繼續測量的構成為例進行了說明，但也能以在産生錯誤的時點停止測量的方式構成測量系統1。
＜C.處理的詳情＞
（c1.初始設定）
如上所述，作為初始值的範圍R1（1）、範圍R2（1）、範圍R3（1）、範圍R4（1）是使用資訊處理裝置3由用戶設定。這種初始值是在示教模式中進行設定。另外，感測器控制器10單獨也能够進行這種設定。
另外，典型來說，感測器控制器10預先儲存有數值範圍的內定值。基於示教處理（teaching process），變更該內定值，變更後的值被用作所述初始值。
感測器控制器10基於示教時所測量的到各面811、面812、面813、面814的距離（受光量為波峰的距離）和用戶所輸入的設定範圍的寬度（設定範圍的上限值與下限值的差量），設定範圍R1（1）、範圍R2（1）、範圍R3（1）、範圍R4（1）。具體來說，感測器控制器10以到第一面811的距離成為所輸入的寬度的中間值的方式，決定範圍R1（1）。感測器控制器10以到第二面812的距離成為所輸入的寬度的中間值的方式，設定範圍R2（1）。針對範圍R3（1）、範圍R4（1），也以相同的方法進行設定。
在測量系統1中，設定範圍的寬度能够針對範圍R1（1）、範圍R2（1）、範圍R3（1）、範圍R4（1）分別進行設定。
（c2.測量開始後的處理）
在測量時，除圖3、圖4及圖5所示的形態以外，更可能産生各種形態。以下，對産生所述形態以外的形態時的處理進行說明。
（1）無法獲得測量值時
圖7是表示感測器控制器10無法獲取測量值的情況的圖。
參照圖7，當在測量範圍內（距離Lmin～距離Lmax的範圍內）無受光量波峰時，感測器控制器10判斷為不存在測量對象面，而作為偏離全部設定範圍的錯誤進行處理。此時，關於該次測量，感測器控制器10判定為不存在表示到各面811～814的距離的數據。
（2）設定範圍重複時
圖8是表示變更設定範圍而導致設定範圍重複的情況的圖。
參照圖8，設定了範圍R1（i）到範圍R4（i）後，在感測器控制器10中，檢測出四個波長的波形541、波形542、波形543、波形544。另外，波形541、波形542、波形543、波形544達到波峰的距離分別為距離L1（i）、距離L2（i）、距離L3（i）、距離L4（i）。
關於波形541，受光量達到波峰的距離L1（i）包含在範圍R1（i）內。因此，感測器控制器10將距離L1（i）作為到層810的第一面811的距離進行處理。同樣地，感測器控制器10將距離L2（i）作為到第二面812的距離進行處理。
但是，已經設定的範圍R3（i）與範圍R4（i）的一部分互相重複。在這種情況下，感測器控制器10將包含在重複範圍內的測量值作為錯誤進行處理。此時，關於該次測量，感測器控制器10判定為不存在第三面813的測量值（距離L3（i））和第四面814的測量值（距離L4（i））。
（3）在一個設定範圍內檢測出多個測量對象面時
圖9是表示在一個設定範圍內檢測出多個測量對象面的情況的圖。
參照圖9，設定了範圍R1（i＋1）到範圍R4（i＋1）後，在感測器控制器10中，檢測出四個波長的波形551、波形552、波形553、波形554。另外，波形551、波形552、波形553、波形554達到波峰的距離分別為距離L1（i＋1）、距離L2（i＋1）、距離L3（i＋1）、距離L4（i＋1）。
關於波形551，受光量達到波峰的距離L1（i＋1）包含在範圍R1（i＋1）內。因此，感測器控制器10將距離L1（i＋1）作為到層810的第一面811的距離進行處理。同樣地，感測器控制器10將距離L2（i＋1）作為到第二面812的距離進行處理。
但是，範圍R3（i＋1）內包含兩個受光量的波峰。也就是說，感測器控制器10在範圍R3（i＋1）內檢測出兩個測量對象面。
在這種情況下，感測器控制器10以如下方式設定在範圍R3（i＋1）之後設定的範圍R3（i＋2）。
圖10是用來說明設定範圍R3（i＋2）的方法的圖。
參照圖10，感測器控制器10選擇距離L3（i＋1）及距離L4（i＋1）中接近上一次測量值（距離L3（i））的距離。在距離L3（i）與距離L3（i＋1）之間的距離為d1，且距離L3（i）與距離L4（i＋1）之間的距離為d2（＞d1）時，感測器控制器10選擇距離L3（i＋1）。此時，感測器控制器10以距離L3（i＋1）成為之後設定的範圍R3（i＋2）的中間值的方式，設定範圍R3（i＋2）。
這樣一來，感測器控制器10在範圍R3（i＋1）內包含距離L3（i＋1）和距離L4（i＋1）時，使距離L3（i＋1）與距離L4（i＋1）中接近距離L3（i）的距離成為變更後的範圍R3（i＋2）的中間值。
根據這種構成，能够恰當設定下一範圍。
（4）測量值不在設定範圍內時
圖11是表示測量值不在設定範圍內的情況的圖。
參照圖11，設定了範圍R1（i＋1）到範圍R4（i＋1）後，在感測器控制器10中，檢測出四個波長的波形561、波形562、波形563、波形564。另外，波形561、波形562、波形563、波形564達到波峰的距離分別為距離L1（i＋1）、距離L2（i＋1）、距離L3（i＋1）、距離L4（i＋1）。
關於波形561，受光量達到波峰的距離L1（i＋1）包含在範圍R1（i＋1）內。因此，感測器控制器10將距離L1（i＋1）作為到層810的第一面811的距離進行處理。同樣地，感測器控制器10將距離L2（i＋1）作為到第二面812的距離進行處理，且將距離L3（i＋1）作為到第三面813的距離進行處理。
但是，關於波形564，受光量達到波峰的距離L4（i＋1）不含在R4（i＋1）內。因此，感測器控制器10不將距離L4（i＋1）作為到第四面814的距離進行處理。感測器控制器10將到第四面814的距離作為無法測量進行處理（錯誤處理）。
在這種情況下，感測器控制器10以如下方式設定範圍R4（i＋1）之後設定的範圍R4（i＋2）。
圖12是用來說明設定範圍R4（i＋2）的方法的圖。
參照圖12，感測器控制器10使用距離L3（i）、距離L3（i＋1）和距離L4（i），算出用來決定範圍R4（i＋2）的距離L4'（i＋1）。感測器控制器10不利用距離L4（i＋1）決定範圍R4（i＋2）。
具體來說，感測器控制器10通過下式（1）算出距離L4'（i＋1）。 L4'（i＋1）＝L3（i＋1）＋（L4（i）﹣L3（i）） （1）
這樣一來，感測器控制器10利用上一次測量中的兩個測量值的相對位置關係，算出距離L4'（i＋1）。感測器控制器10以距離L4'（i＋1）成為之後設定的範圍R4（i＋2）的中間值的方式，設定範圍R4（i＋2）。
如上所述，在上一次的多個測量值（L1（i＋1）、L2（i＋1）、L3（i＋1）、L4（i＋1））不含在範圍R4（i＋1）內時，感測器控制器10基於距離L4（i）、距離L3（i）和包含在範圍R3（i＋1）的距離L3（i＋1），將用於第四面814的設定範圍從範圍R4（i＋1）變更為範圍R4（i＋2）。
根據這種構成，相較於使用圖11所示的距離L4（i＋1）設定範圍R4（i＋2）的情況，能够精度良好地設定範圍R4（i＋2）。
另外，在所述說明中，為了設定範圍R4（i＋2），利用了L3（i＋1）和L3（i），但也可取而代之，利用L2（i＋1）和L2（i）。或者，感測器控制器10也可利用L1（i＋1）和L1（i）。
（c3.功能構成）
圖13是用來說明測量系統1的功能構成的圖。
參照圖13，測量系統1如上所述，包括位移感測器2和資訊處理裝置3。位移感測器2具有感測器控制器10、導光部19和感測器頭20。
感測器控制器10具有控制部11、投光部12、受光部13、顯示部14和通信IF（介面（Inter Face））部15。受光部13包含分光器131及檢測器132。
投光部12所産生的具有特定波長展開度的照射光在導光部19中傳輸並到達感測器頭20。再入射到感測器頭20的反射光在導光部19傳輸中並向受光部13入射。在受光部13，入射的反射光通過分光器131被分離為各波長成分，且利用檢測器132檢測各波長成分的强度。
控制部11基於檢測器132的檢測結果，算出感測器頭20到測量對象物800的各面811～面814的距離（位移）。此外，控制部11針對各面811～面814變更（重新設定）設定範圍。
顯示部14以數值顯示控制部11所算出的距離。
構成受光部13的檢測器132的多個受光元件中接收反射光的受光元件會根據感測器頭20所對應的測量對象物800的表面形狀而發生變化。因此，能够根據檢測器132的多個受光元件的檢測結果（畫素資訊），測量相對於測量對象物800的各面811～面814的距離變化（位移）。由此，通過位移感測器2，能够對測量對象物800的各測量對象面的形狀進行測量。
通信IF部15用來與資訊處理裝置3進行通信。
資訊處理裝置3具有控制部31、儲存部32、輸入部33、顯示部34和通信IF部35。
控制部31控制資訊處理裝置3的動作。控制部31基於儲存部32中儲存的操作系統，執行特定的應用程序。關於通過執行應用程序而顯示在顯示部34的畫面（用戶界面）的例子，將在下文進行說明。
控制部31經由輸入部33受理用戶輸入（輸入操作）。此外，控制部31將畫面輸出到顯示部34。控制部31經由通信IF部35與感測器控制器10通信。
資訊處理裝置3對感測器控制器10發送設定範圍的設定寬度的資訊以及初始設定時所使用的示教執行命令。設定寬度是使用輸入部33輸入的值。另外，例如，在圖2的範圍R1（i）時，設定寬度為L12（i）減去L11（i）所得的數值。
此外，示教執行命令是通過由用戶選擇顯示在顯示部34的特定對象（以下，也稱作“示教按鈕”），而從資訊處理裝置3被發送到感測器控制器10。
針對資訊處理裝置3，作為一例，感測器控制器10在每次進行測量時，將測量值發送到資訊處理裝置3。另外，作為錯誤進行處理的測量值不被發送到資訊處理裝置3。此外，感測器控制器10在錯誤時，對資訊處理裝置3通知錯誤消息。而且，感測器控制器10在每次變更（重新設定）針對各面811～面814的設定範圍（範圍R1（i）～範圍R4（i））時，對資訊處理裝置3通知設定範圍的中間值的值（距離）。
資訊處理裝置3基於所接收的各種數據，將測量值（波形）等更新顯示在顯示部34。通過由用戶辨識顯示部34的畫面，而能够確認波形的時間變化等。
（c4.控制構造）
圖14是表示初始設定時的處理流程的流程圖。
參照圖14，在步驟S1中，資訊處理裝置3受理用來登記針對各面811～面814的設定寬度的輸入操作（用戶輸入）。當輸入設定寬度時，在步驟S2中，資訊處理裝置3受理針對示教按鈕的輸入操作。由此，設定寬度的資訊從資訊處理裝置3被發送到感測器控制器10。
在步驟S3中，感測器控制器10基於示教執行時的各面811～面814的測量值（距離）和從資訊處理裝置3接收到的各面811～面814的各設定寬度的資訊，而儲存各設定範圍的初始值（R1（1）、R2（1）、R3（1）、R4（1））。
圖15是表示在初始設定結束後執行的測量處理的流程的流程圖。
參照圖15，在步驟S101中，感測器控制器10基於各面811～面814的位置，算出測量值（距離）。在步驟S102中，感測器控制器10基於算出結果，判斷測量對象面是否存在一個以上的面。也就是說，感測器控制器10判斷測量值是否為一個以上。
感測器控制器10在判斷為存在一個以上的面時（在步驟S102中為“是”），在步驟S103中，判斷設定範圍是否重複。
感測器控制器10在判斷為不存在任何的面時（在步驟S102中為“否”），在步驟S108中，以不存在面的形式執行錯誤處理。具體來說，感測器控制器10是如基於圖7所說明那樣，感測器控制器10判斷為不存在測量對象面，而作為偏離全部設定範圍的錯誤進行處理。詳細地說，關於該次測量，感測器控制器10判定為不存在表示到各面811～814的距離的數據。
感測器控制器10在判斷為設定範圍不重複時（在步驟S103中為“是”），在步驟S104中，判斷各設定範圍內是否不存在兩個以上的測量值。也就是說，感測器控制器10判斷是否為一個設定範圍內包含的測量值為零個或者僅一個的狀態。
感測器控制器10在判斷為設定範圍重複時（在步驟S103中為“否”），在步驟S109中，以設定範圍重複的形式進行錯誤處理。具體來說，感測器控制器10是如基於圖8所說明那樣，關於該次測量，感測器控制器10判定為不存在包含在重複設定範圍內的各面的測量值（圖3中為距離L3（i）及距離L4（i））。
感測器控制器10在判斷為各設定範圍內不存在兩個以上的測量值時（在步驟S104中為“是”），在步驟S105中，判斷是否有不存在測量值的設定範圍。
感測器控制器10在判斷為各設定範圍內不存在兩個以上的測量值時（在步驟S104中為“否”），在步驟S110中，如基於圖9及圖10所說明那樣，將接近上一次測量位置的值作為設定範圍的中間值，以此設定用於下一次測量的設定範圍。
感測器控制器10在判斷為各設定範圍內存在測量值時（在步驟S105中為“否”），在步驟S106中，例如，如基於圖6所說明那樣重新設定各設定範圍。
感測器控制器10在判斷為有不存在測量值的設定範圍時（在步驟S105中為“是”），在步驟S111中，如基於圖11及圖12所說明那樣，針對不存在測量值的設定範圍，使用設定範圍內存在測量值的設定範圍的測定值來變更設定範圍。此外，針對設定範圍內存在測量值的設定範圍，也使用該測量值來變更設定範圍。
在步驟S107中，感測器控制器10如圖1的箭頭600所示，使感測器頭20移動到下一測量位置。
＜D.用戶界面＞
接下來，對資訊處理裝置3的顯示部34（參照圖13）所顯示的畫面例進行說明。另外，畫面的顯示由控制部31進行。
（d1.設定畫面）
圖16是表示初始設定時所顯示的畫面的圖。
參照圖16，在畫面1600中至少顯示複選框（check box）1610、設定項目1611、設定項目1612、設定項目1613、設定項目1614和對象1621。
複選框1610用來決定是否進行測量對象面的設定。設定項目1611用來輸入第一面811的設定寬度。設定項目1612用來輸入第二面812的設定寬度。設定項目1613用來輸入第三面813的設定寬度。設定項目1614用來輸入第四面814的設定寬度。
對象1621是用來供用戶指示示教執行的對象。
（d2.正常處理時）
圖17是表示正常進行測量的該次測量的畫面的圖。另外，圖17也是對應於圖3的狀態的圖。
參照圖17，控制部31顯示至少包含標記1721、標記1722、標記1723、標記1724、波形501～波形504和四個十字標記1740的畫面1700。
控制部31以不同於其它範圍的方式顯示設定範圍內。例如，控制部31將設定範圍內的背景色設為不同於其它範圍的背景色的顔色。具體來說，其它範圍的顔色為白色，控制部31通過將設定範圍（範圍R1（i）、範圍R2（i）、範圍R3（i）、範圍R4（i））設為綠色而使它不同於其它範圍。
標記1721、標記1722、標記1723、標記1724用來在視覺上識別四個設定區域的各區域。控制部31使標記1721、標記1722、標記1723、標記1724的位置根據相對應的設定範圍的變更而左右移動。典型來說，控制部31使標記1721、標記1722、標記1723、標記1724的位置成為相對應的設定範圍的正中間的位置。
十字標記1740顯示在波形501～504的波峰位置。
（d3.設定範圍重複時：在步驟S103中為“否”時）
圖18是表示設定範圍重複時的該次測量的畫面的圖。另外，圖18也是對應於圖8的狀態的圖。
參照圖18，控制部31顯示至少包含標記1721～標記1724、波形541～波形544和兩個十字標記1740的畫面1800。
如果著眼於與圖17所示的畫面1700的差異進行說明，那麽在畫面1800中，為了在視覺上通知用戶發生了重複，而不將第三面813的設定範圍（R3（i））和第四面814的設定範圍（R4（i））著色成綠色等。
此外，控制部31以不同於標記1721、標記1722的方式顯示標記1723、標記1724，所述標記1723、標記1724針對設定範圍重複的測量對象面，所述標記1721、標記1722針對未重複的測量對象面。例如，控制部31將標記1723、標記1724整體的顔色或者該標記的局部（例如框）顔色設為不同於標記1721、標記1722的顔色（以下，也稱作“默認顔色”）的顔色。
而且，控制部31將基於波形543、波形544的測量值（距離）作為錯誤進行處理（不確定測定值），因此，為了視覺上通知用戶，而不在波形543、波形544的波峰顯示十字標記1740。
（d3.不存在測量對象面：在步驟S102中為“否”時）
圖19是表示在感測器控制器10中判斷為不存在測量對象面時的該次測定的畫面的圖。另外，圖19也是對應於圖7的狀態的圖。
參照圖19，控制部31顯示至少包含標記1721～標記1724的畫面1900。但是，控制部31為了通知用戶全部設定範圍都未包含波形的波峰，而使全部設定範圍都不以綠色等顯示。
此外，控制部31將各個標記1721～標記1724如圖18中所說明那樣設為不同於默認顔色的顔色。而且，作為一例，將標記1721～標記1724各自的位置設為默認位置。
（d4.有不存在測定值的設定範圍時：在步驟S105中為“是”時）
圖20是表示在感測器控制器10中判斷為有不存在測定值的設定範圍時的該次測定的畫面的圖。另外，圖20也是對應於圖11的狀態的圖。
參照圖20，控制部31顯示至少包含標記1721～標記1724、波形561～波形564和四個十字標記1740的畫面2000。
控制部31判斷為設定範圍不重複且存在測量對象面，因此，與圖17同樣地，以不同於其它範圍的方式顯示全部設定範圍內。其中，由於波形564的波峰偏離範圍R4（i＋1），因此，就通知用戶波形564的波峰為範圍外的觀點來說，控制部31不在波形564的波峰顯示十字標記1740。
（d5.錯誤匯總）
表1是對所述錯誤進行匯總所得的表。 表1
參照表1，作為錯誤類別，有偏離設定範圍錯誤和受光波形錯誤。
偏離設定範圍錯誤的第一個産生條件是如圖7所示的未檢測出任何的測量對象面（在圖15的步驟S102中為“否”時）。此外，偏離設定範圍錯誤的第二個産生條件是如圖8所示的設定範圍重複（在圖15的步驟S103中為“否”時）。
受光波形錯誤的第一個産生條件是如圖9所示的在一個設定範圍內檢測出兩個以上的波峰（在圖15的步驟S104中為“否”）。此外，受光波形錯誤的第二個産生條件是有不存在測定值的設定範圍（在圖15的步驟S105中為“否”）。
將對應於各錯誤産生條件的資訊處理裝置3中的畫面顯示內容記載在錯誤後的狀態一欄。這些記載從上到下依次對應於圖17、圖18、圖19、圖20。
感測器控制器10將偏離設定範圍錯誤作為無法恢復的錯誤進行處理。另一方面，感測器控制器10將受光波形錯誤作為能够恢復的錯誤進行處理。
受光波形錯誤是當再次在相同位置進行測量時，如果測量值（波形達到波峰的距離）處於設定範圍內，那麽即便將該測量值作為到測量對象面的距離進行處理也沒有問題，所以被歸為能够恢復的錯誤。
偏離設定範圍錯誤是即便測量值處於設定範圍內，也不適合將該測量值作為到測量對象面的距離進行處理，所以被歸為無法恢復的錯誤。當為偏離設定範圍錯誤時，感測器控制器10不會再次進行測量而是使感測器頭20的位置移動到下一測量位置。
＜E.變形例＞
（1）位移測量裝置
在所述說明中，作為位移感測器2，對使用白光共聚焦方式的位移測量裝置進行了說明。也就是說，在所述說明中，作為位移感測器2，列舉如下構成的位移測量裝置為例進行了說明，所述構成包括：（i）投光部（光源），産生具有預先設定的波長展開度的光；（ii）照射部（感測器頭的一部分），對具有能够使光透射的多個層的測量對象物，以按照每一波長在光軸上的不同位置聚焦的方式照射光；（iii）受光部，接收在多個層各自的測量對象面上聚焦並且反射的各波長的光，且根據所接收的光來偵測各波長；以及（iv）控制部，基於所偵測出的各波長，算出每一波長下的與測量對象物（各測量對象面）之間的距離。
但是，位移測量裝置並不限定於這種構成。例如，控制部11中的所述處理也能够應用於使用三角測距方式的位移感測器（位移測量裝置）。
在這種使用三角測距方式的位移感測器中，使從測量對象物漫反射回來的部分光在位移感測器內的透鏡上聚光。由此，在位移感測器內的互補金氧半導體電路（complementary metal oxide semiconductor，CMOS）等位置感測器（撮像元件）上成像。當到測定物對象的距離發生變化時，位置感測器上的受光位置也發生變化。因此，控制部11通過特定出位置感測器上的受光位置，而能够求出到測定對象物的距離。
這樣一來，位移測量裝置也可以構成為至少包括：（a）投光部，産生光；（b）感測器頭，對具有能够使光透射的多個層的測量對象物照射光，且接收所照射的光中在多個層各自的測量對象面反射的光；以及（c）控制部，基於感測器頭所接收的光，算出與各測量對象面之間的距離；且（d）控制部將所算出的多個距離中包含在特定數值範圍（例如第一設定範圍）內的第一距離，作為到多個層中的特定層（例如第一層）的測量對象面的距離進行處理。
而且，關於這種構成（c）及構成（d），在三角測量方式時，也可以構成為，控制部算出位置感測器上的受光位置（具體來說，表示位置感測器的畫素位置的畫素值）代替距離，且將算出的多個畫素值中包含在特定數值範圍內的第一畫素值作為到多個層中的特定層的測量對象面的畫素值進行處理。
此外，關於所述構成（c）及構成（d），在白光共聚焦方式時，也可以構成為，控制部算出光的波長代替距離，且將算出的多個波長中包含在特定數值範圍內的第一波長作為到多個層中的特定層的測量對象面的波長進行處理。
如上所述，控制部只要為算出表示距離的值（距離、畫素值、波長）的構成即可。也就是說，控制部只要為如下構成即可，將算出的多個表示距離的值中包含在特定數值範圍內的第一值作為表示到多個層中的特定層的測量對象面的距離的值進行處理。
（2）測量對象物
在所述說明中，作為測量對象物，列舉了包括多個層810、層820、層830的測量對象物800為例，所述層810、層820、層830分別能够使光（典型為白光）透射，但測量對象物並不限定於這種構成。
測量對象物例如也可為只具有一個層（例如層830）的構成。也就是說，使光透射的層也可為單層。
此外，測量對象物也可不包括這種層（使光透射的層）。也可為只測定一個測量對象面的構成。
（3）設定範圍
在所述說明中，列舉了如下構成為例進行了說明，即，在示教模式中，由資訊處理裝置3或感測器控制器10自動地決定各範圍R1（i）到範圍R4（i）內的初始值R1（1）、初始值R2（1）、初始值R3（1）、初始值R4（1），但並不限定於此。也可為由用戶決定（設定）初始值R1（1）、初始值R2（1）、初始值R3（1）、初始值R4（1）的構成。
此外，在所述說明中，針對四個測量對象面（第一面811、第二面812、第三面813、第四面814），分別進行了使用範圍R1（i）～範圍R4（i）的判斷處理，但並不限定於此。也可基於用戶操作，對三個以下的測量對象面，進行使用範圍的判斷處理。也就是說，也能以用戶能够指定各面811～面814中的至少一個面的設定範圍的方式，構成資訊處理裝置3或感測器控制器10。
這樣一來，也能以如下方式構成資訊處理裝置3或感測器控制器10，即，受理用來將對應於多個測量對象面中一個以上的測量對象面的數值範圍與該測量對象面建立關聯地指定的用戶輸入，且將包含在數值範圍內的值作為表示到對應於該數值範圍的測量對象面的距離的值進行處理。
例如，也能以如下方式構成資訊處理裝置3或感測器控制器10，即，受理用來指定四個初始值R1（1）、初始值R2（1）、初始值R3（1）、初始值R4（1）中R1（1）和R2（1）的數值範圍的用戶輸入，將包含在R1（1）內的值作為表示到對應於該數值範圍的第一面811的距離的值進行處理，且將包含在R2（1）內的值作為表示到對應於該數值範圍的第二面812的距離的值進行處理。另外，此時，到第三面813及第四面814的距離因未指定範圍，所以設為由資訊處理裝置3或感測器控制器10算出的值本身。
（設定寬度的自動設定）
在所述說明中，列舉了受理設定範圍的寬度（設定寬度）的用戶輸入的構成為例進行了說明，但也可構成為感測器控制器10或者資訊處理裝置3自動地算出最佳的設定寬度。以下，基於圖21對這種構成進行說明。另外，設定寬度並非動態變更，而是在測量中使用相同值。
圖21是用來說明設定寬度的自動設定的圖。參照圖21，感測器控制器10檢測出四個波長的波形591、波形592、波形593、波形594。
以下，將變量N設為面的數量。N為0時，不進行面檢測。此外，在本例中，N的最大值為4。將變量X[n]設為各面的相對距離（單位為畫素）。另外，單位也可為mm。以畫素值進行計算時，最後需要換算成mm值。變量TW[n]為設定寬度（邊軌寬度）。n為2以上且N－1以下的自然數。
在此，四個波長的波形591、波形592、波形593、波形594的波峰分別設為P_ADD[0]、P_ADD[1]、P_ADD[2]、P_ADD[3]。另外，單位設為畫素。
此時，感測器控制器10是按如下方式設定第一面811的設定寬度、第二面812的設定寬度、第三面813的設定寬度和第四面814的設定寬度。 （a）第一面811的設定寬度＝X[0]/4 （b）第二面812的設定寬度＝X[1]/4（當X[0]/4＞X[1]/4時） X[0]/4（所述情況以外時） （c）第三面813的設定寬度＝X[2]/4（當X[1]/4＞X[2]/4時） X[1]/4（所述情況以外時） （d）第四面814的設定寬度＝X[2]/4
這樣一來，感測器控制器10根據各面的相對位置設定最佳寬度。
必須根據實際上檢測出的面數，來變更設定寬度的算出式。實際處理的流程如以下順序（i）～順序（iii）所示。
（i）確認檢測出的面數N
感測器控制器10確認檢測出的面數N。N＝0時，感測器控制器10作為錯誤進行處理。此外，N＝1時，感測器控制器10將內定值設為第一面811的設定寬度。
（ii）算出各面的相對距離（檢測出兩個面以上時）
感測器控制器10進行下式（2）中所示的運算。 X[n]＝abs（P_ADD[n＋1]－P_ADD[n]） （2）
另外，n為0～N－2的值。此外，式（1）是算出相鄰值的差量的絕對值的式子。
（iii）設定寬度的自動算出（檢測出兩個面以上時）
感測器控制器10基於以下的式（3）、式（4），算出端面的設定寬度。 TW[0]＝X[0]/4 （3） TW[N－1]＝X[N－2]/4 （4）
感測器控制器10基於以下的式（5）、式（6），算出中間面的設定寬度。另外，在檢測出三個面以上時，存在中間面。例如，在檢測出四個面時，第二面及第三面相當於中間面。N＝2時，無須進行以下的式（5）、式（6）的處理。 TW[n－1]＝X[n－2]/4（當X[n－1]＞X[n－2]/4時） （5） TW[n－1]＝X[n－1]/4（所述情況以外時） （6）
應當認為本次公開的實施方式全部內容都是例示，而非對本發明的限制。本發明的範圍並非由所述說明表示，而是由申請專利範圍所表示，且意圖包含與申請專利範圍均等的含義及範圍內的全部變更。
1‧‧‧測量系統
2‧‧‧位移感測器
3‧‧‧資訊處理裝置
10‧‧‧感測器控制器
11、31‧‧‧控制部
12‧‧‧投光部
13‧‧‧受光部
14、34‧‧‧顯示部
15、35‧‧‧通信IF部
19‧‧‧導光部
20‧‧‧感測器頭
32‧‧‧儲存部
33‧‧‧輸入部
131‧‧‧分光器
132‧‧‧檢測器
501～504、511～514、521～524、541～544、551～554、561～564、591～594、911、912、922‧‧‧波形
600‧‧‧箭頭
700‧‧‧照射光
701、702、703、704‧‧‧光
800‧‧‧測量對象物
810、820、830‧‧‧層
811、812、813、814‧‧‧面
840‧‧‧基板
1600、1700、1800、1900、2000‧‧‧畫面
1610‧‧‧複選框
1611、1612、1613、1614‧‧‧設定項目
1621‧‧‧對象
1721、1722、1723、1724‧‧‧標記
1740‧‧‧十字標記
d1、d2、L1（i）、L1（i+1）、L2（i）、L2（i+1）、L3（i）、L3（i+1）、L4（i）、L4（i+1）、L4'（i+1）、L11（i）、L12（i）、L21（i）、L22（i）、L31（i）、L32（i）、L41（i）、L42（i）、L911、L912、L922、Lmax、Lmin‧‧‧距離
P_ADD[0]、P_ADD[1]、P_ADD[2]、P_ADD[3]‧‧‧波峰
R1（i）、R1（i+1）、R2（i）、R2（i+1）、R3（i）、R3（i+1）、R3（i+2）、R4（i）、R4（i+1）、R4（i+2）‧‧‧範圍
S1～S3、S101～S111‧‧‧步驟
X[0]、X[1]、X[2]‧‧‧各面的相對距離
圖1是表示本實施方式的測量系統的構成的圖。 圖2是用來說明各測量對象面的設定範圍的圖。 圖3是表示一形態中的第i次的測量值的圖。 圖4是表示不同於圖3的形態中的第i次的測量值的圖。 圖5是表示不同於圖3及圖4的形態中的第i次的測量值的圖。 圖6是用來說明設定範圍的變更的圖。 圖7是表示感測器控制器無法獲取測量值的情況的圖。 圖8是表示設定範圍的變更導致設定範圍重複的情況的圖。 圖9是表示在一個設定範圍內檢測出多個測量對象面的情況的圖。 圖10是用來說明對設定範圍進行設定的方法的圖。 圖11是表示測量值不在設定範圍內的情況的圖。 圖12是用來說明對設定範圍進行設定的方法的圖。 圖13是用來說明測量系統的功能構成的圖。 圖14是表示初始設定時的處理流程的流程圖。 圖15是表示在初始設定結束後執行的測量處理的流程的流程圖。 圖16是表示初始設定時所顯示的畫面的圖。 圖17是表示正常進行測量的該次測量的畫面的圖。 圖18是表示設定範圍重複時的該次測量的畫面的圖。 圖19是表示在感測器控制器中判斷為不存在測量對象面時的該次測定的畫面的圖。 圖20是表示在感測器控制器中判斷出有不存在測定值的設定範圍時的該次測定的畫面的圖。 圖21是用來說明設定寬度的自動設定的圖。 圖22是表示位移感測器所檢測的波形的圖。 圖23是表示位移感測器所檢測的另一波形的圖。

Claims (18)

  1. 一種位移測量裝置，包括： 投光部，産生光； 感測器頭，對測量對象物照射所述光，且接收所照射的所述光中在所述測量對象物的測量對象面反射的光；以及 控制部，基於所述感測器頭所接收的光，算出表示與所述測量對象面之間的距離的值，且 所述控制部是以算出的所述值包含在預先設定的數值範圍內為條件，將所算出的所述值作為表示到所述測量對象面的距離的值進行處理，且基於所算出的所述值，重新設定所述預先設定的數值範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的位移測量裝置，其中， 所述測量對象物在基材上具有能够使所述光透射的第一層， 所述感測器頭接收所照射的所述光中在所述基材的測量對象面和所述第一層的測量對象面的各面反射的光， 所述控制部基於所述感測器頭所接收的光，算出表示與各所述測量對象面之間的距離的值，且將算出的多個所述值中的第一值作為表示到所述第一層的測量對象面的距離的值進行處理，所述第一值包含在作為所述預先設定的數值範圍的第一數值範圍內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的位移測量裝置，其中， 所述控制部將算出的多個所述值中的第二值作為表示到所述基材的測量對象面的距離的值進行處理，所述第二值包含在不與所述第一數值範圍重複且作為所述預先設定的數值範圍的第二數值範圍內。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的位移測量裝置，其中， 所述測量對象物具有積層在所述第一層的第二層， 所述感測器頭更接收所照射的所述光中在所述第二層的測量對象面反射的光， 所述控制部是將算出的多個所述值中的第二值作為表示到所述第二層的測量對象面的距離的值進行處理，所述第二值包含在不與所述第一數值範圍重複且作為所述預先設定的數值範圍的第二數值範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的位移測量裝置，其中， 所述感測器頭與所述測量對象物的相對位置根據所述感測器頭或所述測量對象物的移動而發生變化， 所述控制部基於所述相對位置發生變化後由所述感測器頭接收的光，再次算出表示與所述測量對象面之間的距離的值，且將再次算出的所述值中包含在重新設定後的所述數值範圍內的值，作為所述相對位置發生變化後的位置上的到所述測量對象面的距離進行處理。
  6. 如申請專利範圍第3或4項所述的位移測量裝置，其中， 所述感測器頭與所述測量對象物的相對位置根據所述感測器頭或所述測量對象物的移動而發生變化， 所述控制部基於所述相對位置發生變化後由所述感測器頭接收的光，再次算出表示與各所述測量對象面之間的距離的值，且將再次算出的多個所述值中包含在重新設定後的所述第一數值範圍內的第三值，作為所述相對位置發生變化後的位置上的到所述第一層的測量對象面的距離進行處理。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的位移測量裝置，其中， 所述位移測量裝置是通過使所述感測器頭沿垂直於光軸的方向移動，而使所述相對位置變化。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的位移測量裝置，其中， 所述控制部是以所述第一值成為重新設定後的所述第一數值範圍的中間值的方式，重新設定所述第一數值範圍。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的位移測量裝置，其中， 所述控制部在重新設定後的所述第一數值範圍內包含所述第三值和第四值時，以所述第三值及所述第四值中接近所述第一值的值成為再次重新設定後的所述第一數值範圍的中間值的方式，進一步變更重新設定後的所述第一數值範圍。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的位移測量裝置，其中， 所述控制部基於包含在所述第二數值範圍內的所述第二值，重新設定所述第二數值範圍，且當再次算出的多個所述值不含在重新設定後的所述第一數值範圍內時，基於所述第一值、所述第二值和包含在重新設定後的所述第二數值範圍內的第五值，再次重新設定所述第一數值範圍。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的位移測量裝置，其中， 所述感測器頭接收在所述測量對象物的多個測量對象面的各面反射的光， 所述控制部受理用戶輸入，所述用戶輸入是用來將對應於所述多個測量對象面中的一個以上的所述測量對象面的數值範圍與所述測量對象面建立關聯地進行指定，基於由所述感測器頭接收的光，算出表示與各所述測量對象面之間的距離的值，將包含在所述數值範圍內的所述值作為表示到對應於所述數值範圍的所述測量對象面的距離的值進行處理。
  12. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的位移測量裝置，其中， 儲存有所述預先設定的數值範圍的內定值，且 基於示教處理，變更所述內定值。
  13. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的位移測量裝置，其中， 所述控制部在第一動作模式時，重新設定所述數值範圍，在第二動作模式時，不對所述數值範圍進行重新設定。
  14. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的位移測量裝置，其中， 所述控制部基於所述第一值及所述第二值，決定所述第一數值範圍的寬度和所述第二數值範圍的寬度。
  15. 一種測量系統，包括如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的位移測量裝置和能够與所述位移測量裝置進行通信的資訊處理裝置， 所述資訊處理裝置將由所述位移測量裝置的受光部接收到的光的受光量與距所述感測器頭的距離建立關聯地以圖表顯示，且將所述圖表顯示中的所述預先設定的數值範圍的顯示方式從內定的方式變更為預先設定的方式。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的測量系統，其中， 所述資訊處理裝置在所述值不含在所述預先設定的數值範圍內時及包含在所述預先設定的數值範圍內時，使所述圖表顯示的方式不同。
  17. 如申請專利範圍第15項或第16項所述的測量系統，其中， 所述資訊處理裝置針對所述圖表顯示中的所述預先設定的數值範圍，標附表示為所述預先設定的數值範圍的標記。
  18. 一種位移測量方法，包括以下步驟： 産生光； 對測量對象物照射所述光； 接收所照射的所述光中在所述測量對象物的測量對象面反射的光； 基於所接收的光，算出表示與所述測量對象面之間的距離的值；以及 以算出的所述值包含在預先設定的數值範圍內為條件，將算出的所述值作為表示到所述測量對象面的距離的值進行處理，且基於算出的所述值，重新設定所述數值範圍。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6919458B2 (ja) * 2017-09-26 2021-08-18 オムロン株式会社 変位計測装置、計測システム、および変位計測方法
US11408734B2 (en) * 2019-01-03 2022-08-09 Lam Research Corporation Distance measurement between gas distribution device and substrate support at high temperatures
CN110202571B (zh) * 2019-05-14 2021-02-26 深兰科技（上海）有限公司 一种设置传感器地址的方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3797422B2 (ja) * 2000-01-31 2006-07-19 オムロン株式会社 ビジュアル式変位センサ
JP2002039720A (ja) * 2000-07-19 2002-02-06 Olympus Optical Co Ltd 膜厚測定装置、該膜厚測定装置におけるデータ取得方法およびデータ取得のためのプログラムを記憶した記録媒体
JP3928350B2 (ja) 2000-11-16 2007-06-13 オムロン株式会社 変位センサにおけるデータ出力方法およびその方法を用いた変位センサ
JP4165010B2 (ja) 2000-12-25 2008-10-15 松下電工株式会社 光学式変位測定装置及びその投光光量補正方法
US6795799B2 (en) * 2001-03-07 2004-09-21 Qualtech Systems, Inc. Remote diagnosis server
US6806969B2 (en) * 2001-10-19 2004-10-19 Agilent Technologies, Inc. Optical measurement for measuring a small space through a transparent surface
JP3809803B2 (ja) * 2002-02-15 2006-08-16 オムロン株式会社 変位センサ
DE102005011344B4 (de) * 2004-03-15 2014-02-13 Omron Corporation Sensorvorrichtung
JP4548595B2 (ja) * 2004-03-15 2010-09-22 オムロン株式会社 センサ装置
JP4973836B2 (ja) * 2005-03-15 2012-07-11 オムロン株式会社 計測領域の自動設定手段を備えた変位センサ
JP4985913B2 (ja) * 2005-03-15 2012-07-25 オムロン株式会社 変位センサ
TWI279522B (en) 2005-03-15 2007-04-21 Omron Tateisi Electronics Co Displacement measuring method and displacement sensor
WO2007125081A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-08 Metris N.V. Optical scanning probe
JP5528739B2 (ja) * 2009-08-12 2014-06-25 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置、表示装置、および物体の近接距離測定方法
JP5424961B2 (ja) 2010-03-31 2014-02-26 太陽誘電株式会社 変位計測方法及び変位計測装置
MY164183A (en) 2010-05-18 2017-11-30 Marposs Societa' Per Azioni Method and apparatus for optically measuring by interferometry the thickness of an object
JP5310680B2 (ja) 2010-09-10 2013-10-09 オムロン株式会社 変位センサ
CN102401901B (zh) * 2010-09-16 2014-09-10 原相科技股份有限公司 测距系统及测距方法
JP5679427B2 (ja) * 2010-12-16 2015-03-04 株式会社キーエンス 光学式変位センサ及び該光学式変位センサにおける段差検出方法
JP5790178B2 (ja) 2011-03-14 2015-10-07 オムロン株式会社 共焦点計測装置
JP5760938B2 (ja) 2011-10-14 2015-08-12 オムロン株式会社 光学式センサ
JP2013096853A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Omron Corp 変位センサ
JP2014089085A (ja) 2012-10-30 2014-05-15 Anritsu Sanki System Co Ltd 変位測定装置および変位測定方法
JP6279935B2 (ja) 2014-03-05 2018-02-14 大成建設株式会社 変位計測装置
DE102015121673B4 (de) * 2015-12-11 2019-01-10 SmartRay GmbH Formermittlungsverfahren

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