TWI471520B - Confocal measurement device - Google Patents

Description

共焦點測量裝置

本發明係一種以非接觸方式對測量對象物的位移進行多點測量的測量裝置，尤其是關於一種利用共焦點光學系統對測量對象物的位移作多點測量的共焦點測量裝置。

以非接觸方式對測量對象物的位移作多點測量的測量裝置中，利用共焦點光學系統對測量對象物的位移進行多點測量的共焦點測量裝置已揭露於專利文獻1中。專利文獻1所揭露的共焦點測量裝置係由複數個探測器(probe)、一個檢測部、及一個監視器所構成。探測器則由光纖與帶有色差(chromatic aberration)的透鏡所構成。自探測器發出的偵測光係從朝垂直於紙面的方向排列成1行的光纖射出。該偵測光係經調準透鏡(collimate lens)調為平行光，利用繞射光柵(diffraction grating)予以分光後，藉由聚光透鏡在2維攝像元件面上集聚成複數道光。

由於是藉由繞射光柵變換成和顏色對應的角度，所以，2維攝像元件面上的聚光位置會因顏色而改變。於是，按照各探測器所偵知的位移，會使監視器上的光點的上下高度改變，故可對測量對象物的位移作多點 測量。

此外，利用共焦點光學系統對測量對象物的位移作多點測量的其他共焦點測量裝置亦已揭露於專利文獻2。專利文獻2所揭露的共焦點測量裝置包含有光學筆與電子儀器部分。光學筆包含光纖連接器、筆框、及光學系統部分。光纖連接器係安裝於筆框端部，光纖連接器則通過包覆輸入輸出光纖的光纜來接納輸入輸出光纖。該輸入輸出光纖在通過光纜開口部(共焦點開口部)將光源光射出的同時，也經由光纜開口部來接收測定訊號的反射光。

而且，專利文獻2所揭露的共焦點測量裝置中安裝有二光束組裝件(assembly)。二光束組裝件可將第1測定光束沿著第1測定軸射出，並將第2測定光束沿著第2測定軸射出。因此，專利文獻2所揭露的共焦點測量裝置在可藉由第1測定光束對測量對象物的位移進行測量的同時，也可藉由第2測定光束對測量對象物的位移進行測量。

二光束組裝件係在光學筆之光源光束路徑上配置有第1反射單元，而該第1反射單元則將光源光束有效地分割為第1測定光束與第2測定光束兩道光束。亦即，第1反射單元係為用以將光學筆的光源光束分割的光束分割器。因此，專利文獻2所揭露的共焦點測量裝置係可藉由使用光束分割器來對測量對象物的位移進行多點測量的構成。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2011-017552號公報

[專利文獻2]日本特開2012-047743號公報

然而，專利文獻1所揭露的共焦點測量裝置由於是對測量對象物的位移作多點測量，故一定要在光接收部使用2維攝像元件。相較於1維攝像元件，2維攝像元件的價格高昂，故採用2維攝像元件的共焦點測量裝置有製造成本較高的問題。

而且，相較於1維攝像元件，2維攝像元件的測定點較多，取得測定訊號所需的處理較慢。因此，採用2維攝像元件的共焦點測量裝置難以對測量對象物的位移進行高速多點測量。再者，相較於1維攝像元件，2維攝像元件的構成尺寸較大，所以，採用2維攝像元件的共焦點測量裝置有裝置尺寸較龐大的問題。

另一方面，專利文獻2所揭露的共焦點測量裝置，為了要對測量對象物的位移作多點測量，而使用了包含光束分割器的二光束組裝件。由於該二光束組裝件只是以光束分割器將來自光源的光束單純分割為二，故難以將第1測定光束所得的第1測定訊號和第2測定光束所得的第2測定訊號分離。因此，為了要使第1測定訊號與第2測定訊號得以分離，就必須在每次要對測量對象物的位移進行測量時，調整光學元件的位置。

而且，由於只是將來自光源的光束用光束分割器單純分割為二，二光束組裝件中，第1測定光束及第2測定光束的光強度(光量)就成為光源光強度的大約一半。因此，專利文獻2所揭露的共焦點測量裝置中，第1測定訊號及第2測定訊號的S(訊號)/N(雜訊)比會降低，而難以維持測量精確度。此外，雖可用拉長測量時間的方式來改善S/N比，卻會變得難以對測量對象物的位移進行高速多點測量。

本發明係有鑑於這種情形而研創者，其目的在提供一種對測量對象物的位移進行多點測量的共焦點測量裝置，特別是可高速地進行測量，且可減小裝置尺寸的共焦點測量裝置。

依據本發明的共焦點測量裝置，係具備：光源，射出複數個波長的光；複數個共焦點光學部，使自光源射出的光產生軸上色差，將產生該軸上色差的光照射在測量對象物，同時使要在測量對象物對焦的光通過；1個分光部，按每個波長將光施行分光；導光部，將通過複數個共焦點光學部的光引導到分光部；光接收部，將用以接收分光部分光之光的光接收元件朝分光部的分光方向作1維排列；及控制部，從光接收部接收的光求得和複數個共焦點光學部的每一個對應的尖峰波長。

再者，本發明的共焦點測量裝置較佳為，複數個共焦點光學部包含使彼此互異的波長頻帶通過或遮蔽的光學組件，而共焦點光學部係將因光學組件而通過 或遮蔽的光照射到測量對象物，控制部係按和光接收部中通過各光學組件或被遮蔽的波長頻帶對應的每個界域求得尖峰波長。

而且，本發明的共焦點測量裝置較佳為，光學組件係設在光線從光源往共焦點光學部射入的位置。

同時，本發明的共焦點測量裝置較佳為，光源係按複數個共焦點光學部的每一個設置，各光源係射出波長頻帶彼此互異的光，而控制部係就光接收部中和各光源所射出之光的波長頻帶對應的每個界域求得尖峰波長。

又，本發明的共焦點測量裝置較佳為，光源係按複數個共焦點光學部的每一個設置，控制部係以光源依序發光的方式控制各光源的發光時機，且配合各光源發光的時機，求得和該發光的光源對應的尖峰波長。

此外，本發明的共焦點測量裝置較佳為，光源係按複數個共焦點光學部的每一個設置，複數個共焦點光學部係分別包含使彼此互異的波長頻帶通過或遮蔽的光學組件，共焦點光學部係將因光學組件而通過或被遮蔽的光照射到測量對象物，控制部係以光源依序發光的方式控制各光源的發光時機，且配合各光源發光的時機，按光接收部中和通過各光學組件或被遮蔽的波長頻帶對應的每個界域，求得和該發光的光源對應的尖峰波長。

而且，本發明的共焦點測量裝置較佳為，光接收部的光接收元件的形狀係使和作1維排列的方向成正交之方向的長度大於作1維排列之方向的長度。

再者，本發明的共焦點測量裝置較佳為，共焦點光學部係包含：繞射透鏡，使自前述光源射出的光產生軸上色差；物鏡，配置於較前述繞射透鏡靠近前述測量對象物側，使產生前述軸上色差的光會聚於前述測量對象物；及針孔，使以前述物鏡會聚的光中要在前述測量對象物對焦的光通過。

若依上述構成，依據本發明的共焦點測量裝置，係在複數個共焦點光學部，將產生軸上色差的光照射到測量對象物，同時，使要在測量對象物對焦的光通過，並以導光部使通過複數個共焦點光學部的光導入1個分光部。再者，依據本發明的共焦點測量裝置，係將經分光後的光使用朝著分光部所形成的分光方向作1維排列的光接收部來接收，並使用控制部從光接收部所接收的光求得和複數個共焦點光學部的每一個對應的尖峰波長。因此，依據本發明的共焦點測量裝置，不需要將光接收元件作2維排列的光接收部，而可用光接收元件作1維排列的光接收部，取得測定訊號所需的處理可以快速進行，且可對測量對象物的位移高速的進行多點測量。而且，依據本發明的共焦點測量裝置，由於具備使光接收元件作1維排列的光接收部，相較於具備使光接收元件作2維排列的光接收部的裝置，可將裝置尺寸縮小。

1‧‧‧繞射透鏡

2‧‧‧透鏡

3a‧‧‧第1光學過濾器

3b‧‧‧第2光學過濾器

4、23c‧‧‧聚光透鏡

5‧‧‧光束分割器

10、10a~10d‧‧‧頭部

11、22a、22b、22c、22d‧‧‧光纖

20‧‧‧控制器部

21‧‧‧光源

22‧‧‧分叉光纖

23‧‧‧分光器

23a‧‧‧凹面鏡

23b‧‧‧繞射光柵

24‧‧‧攝像元件

25‧‧‧控制電路部

26‧‧‧V型溝基板

30‧‧‧監視器部

100、100a、100b、101、102‧‧‧共焦點測量裝置

200、200a、200b‧‧‧測量對象物

圖1為顯示本發明實施形態1之共焦點測量裝置之構 成的示意圖。

圖2為顯示分叉光纖之構成的概略圖。

圖3為用以說明光學過濾器之透過率特性的曲線圖。

圖4為用以說明本發明實施形態1之攝像元件的光通道構成的概略圖。

圖5為顯示本發明實施形態1之變化例1的頭部構成示意圖。

圖6為顯示本發明實施形態1之變化例2的共焦點測量裝置的構成示意圖。

圖7為顯示本發明實施形態1之變化例3的共焦點測量裝置的構成示意圖。

圖8為顯示本發明實施形態1之變化例3的共焦點測量裝置的構成示意圖。

圖9為顯示本發明實施形態2之共焦點測量裝置的構成示意圖。

圖10為用以說明本發明實施形態2之共焦點測量裝置之動作的示意圖。

圖11為將複數條光纖集束並射入分光器的光用攝像元件測定之情形的示意圖。

圖12為顯示本發明實施形態3之共焦點測量裝置的構成示意圖。

[實施發明之形態]

以下，一邊參照圖式，一邊詳細說明有關本發明的實施形態。

(實施形態1)

圖1為顯示本發明實施形態1之共焦點測量裝置之構成的示意圖。圖1所示的共焦點測量裝置100係為利用複數個頭部(head)(圖1的情況為2個)的共焦點光學系統，將測量對象物200的位移進行多點(圖1的情況為2點)測量的測量裝置。以共焦點測量裝置100測量的測量對象物200中，有例如液晶顯示板的單元間隙(cell gap)等。

共焦點測量裝置100具備：具有共焦點式光學系統的第1頭部10a及第2頭部10b、經由光纖11作光學性連接的控制器部20、及用以顯示自控制器部20輸出之訊號的監視器部30。

第1頭部10a為用以對測量對象物200在某個位置的位移進行測量的頭部。第1頭部10a具備：繞射透鏡(diffraction lens)1、配置於較繞射透鏡1靠近測量對象物200側的物鏡(objective lens)2、供自光纖11射入之光的某特定波長頻帶通過的第1光學過濾器(optical filter)3a、及使通過第1光學過濾器3a的光會聚在繞射透鏡1的聚光透鏡4。繞射透鏡1的焦點距離係大於自繞射透鏡到物鏡之距離與物鏡之焦點距離的差值。

在此，繞射透鏡1係為使自光源(例如，白色光源)射出的光產生軸上色差的光學元件。繞射透鏡1係在透鏡表面週期性地形成有例如樹身刻痕狀(kinoform shape)或二元形狀(binary shape)(步階狀、階梯形狀)等微細的起伏形狀，或是形成有使透過率週期性改變的振幅型帶板(zone plate)。此外，繞射透鏡1的構成並不限定於 上述所提及的構成。

物鏡2係為將在繞射透鏡1產生色差的光會聚到測量對象物200的光學元件，其可使用凸透鏡等元件。

第1光學過濾器3a係為使從光纖11射入之光的某特定波長頻帶通過的光學元件。該第1光學過濾器3a係設置在光纖11與第1頭部10a的連接位置附近。圖1所示的第1光學過濾器3a係設在第1頭部10a內部，且位於光纖11與聚光透鏡4之間的位置。例如，使用白色光源作為光源時，第1光學過濾器3a可使從光纖11射入之光的波長(可見光界域的400nm至800nm左右)中的400nm至600nm的波長光通過。具體而言，第1光學過濾器3a係屬於使某特定波長頻帶通過的雙向濾光器(dichroic filter)等。

聚光透鏡4係為了使射入第1頭部10a的光以良好效率通過到繞射透鏡1而使射入的光會聚的光學元件，其可使用凸透鏡等。

另一方面，第2頭部10b係為用以對測量對象物200的另一位置的位移進行測量的頭部。第2頭部10b具備：繞射透鏡1、配置在較繞射透鏡1靠近測量對象物200側的物鏡2、使從光纖11射入之光的某特定波長頻帶通過的第2光學過濾器3b、及將通過第2光學過濾器3b的光會聚到繞射透鏡1的聚光透鏡4。此外，第2頭部10b和第1頭部10a相同的構成均附以相同符號，其詳細說明不另重複。

第2光學過濾器3b係為使自光纖11射入之光中波長頻帶和第1光學過濾器3a相異的光通過的光學元 件。該第2光學過濾器3b係設在光纖11與第2頭部10b的連接位置的附近。圖1所示的第2光學過濾器3b係設在第2頭部10b內部，且位於光纖11與聚光透鏡4之間的位置。例如，使用白色光源作為光源時，第2光學過濾器3b係使自光纖11射入之光的波長(可見光界域的400nm至800nm左右)中的600nm至800nm波長光通過。具體而言，第2光學過濾器3b係為使其波長頻帶和第1光學過濾器3a相異的光通過的雙向濾光器。

在此，共焦點測量裝置100雖具有第1頭部10a及第2頭部10b兩個頭部，但在以下的說明中，要共同說明第1頭部10a及第2頭部10b時，有將第1頭部10a及第2頭部10b總稱為頭部10來敘述的情形。而且，頭部10在使自光源射出的光產生軸上色差的同時，亦為使要在測量對象物200上對焦的光通過的共焦點光學部。

自光源射出的光係經由光纖11導入到頭部10。光纖11係屬於從頭部10到控制器部20的光路，同時也具有針孔的功能。亦即，在物鏡2會聚的光中，要在測量對象物200對焦的光也在光纖11的開口部進行對焦。因此，光纖11會將不要在測量對象物200對焦的波長光遮蔽，也具有使要在測量對象物200對焦的光通過的針孔功能。藉由在自頭部10到控制器部20的光路使用光纖11，而不需要針孔。

共焦點測量裝置100也可為自頭部10到控制器部20的光路不用光纖11的構成，惟藉由在該光路使用光纖11，可使頭部10相對於控制器部20撓性移動。而且， 共焦點測量裝置100在自頭部10到控制器部20的光路不用光纖11構成時，需要具備針孔(pin hole)，而在使用光纖11構成的情況中，共焦點測量裝置100就不必具備針孔。

控制器部20具備：屬於白色光源的白色LED(發光二極體，Light Emitting Diode)21、分叉光纖22、分光器23、攝像元件24、及控制電路部25。雖是使用白色LED21作為白色光源，但只要是可射出白色光的光源，也可為其他光源。此外，以光源而言，並不限定於白色光，只要是具有某種程度之波長頻帶的光源即可。

分叉光纖22在和延伸自第1頭部10a及第2頭部10b的2條光纖11連接之側具有2條光纖22a、22d，相反側亦具有2條光纖22b、22c。此外，光纖22b係連接於白色LED21，光纖22c則連接於分光器23。分叉光纖22係藉由使2條光纖在接觸狀態下加熱熔接，再將兩光纖在加熱狀態下拉伸而製得。圖2為顯示分叉光纖22之構成的概略圖。圖2所示的分叉結合部22e中，光線係被分叉到2條光路，或將2條光路的光線結合為一。因此，分叉光纖22係將自白色LED21射出的光導入到2條光纖11，同時，經由光纖11將自頭部10返回的光引導到分光器23。光纖11及分叉光纖22係為將通過複數個頭部10的光入射到分光器23的導光部。

分光器23係為將通過頭部10的光按每個波長實施分光的分光部。分光器23具有：將自頭部10返回的光進行反射成為平行光的凹面鏡23a、供反射自凹面鏡23a的光射入其中的繞射光柵(diffraction grating)23b、及 將自繞射光柵23b射出的光會聚的聚光透鏡23c。分光器23只要是能將自頭部10返回的光按每個波長施行分光，可為茲威尼他那型、利特羅(Littrow)型等任一種構成。

攝像元件24係為對自分光器23射出的光強度施行測定的線CMOS(互補金氧半導體，Complementary Metal Oxide Semiconductor)或線CCD(電荷耦合元件，Charge Coupled Device)。亦即，攝像元件24係為將在分光器23分光後的光接收的光接收元件排列成1維的光接收部。此外，由於攝像元件24只是對光的強度進行測定，故屬於單色的線CMOS或線CCD。當然，攝像元件24只要能測定光的強度，也可為彩色的線CMOS或線CCD。

控制電路部25係為具備用以控制白色LED21與攝像元件24等之動作、以及處理攝像元件24的輸出訊號之電子電路的控制部。控制電路部25係從屬於攝像元件24輸出訊號之光的光譜波形求得強度的尖峰值。藉此，即可確定在測量對象物200對焦之光的波長(尖峰波長)。利用預先取得對焦之光的波長與測量對象物200的位移的關係，即可對測量對象物200的位移進行測量。此外，雖未予圖示，但控制電路部25中具有將用以調整白色LED21與攝像元件24等之動作的訊號輸入的輸入介面、將攝像元件24之訊號輸出的輸出介面等。

監視器部30係顯示攝像元件24所輸出的訊號。例如，監視器部30會描繪自頭部10返回之光的光譜波形，並顯示在第1頭部10a測量之測量對象物的位移為0μm，在第2頭部10b測量之測量對象物的位移為123.45μm。

共焦點測量裝置100為了要在1個攝像元件24，以第1頭部10a對測量對象物200在某位置的位移進行測量，以第2頭部10b對測量對象物200在另一位置的位移進行測量，而使產生軸上色差之光的波長按每個頭部10使波長頻帶相異。亦即，第1頭部10a係使某波長頻帶之光產生軸上色差，第2頭部10b則使波長頻帶和第1頭部10a相異的光產生軸上色差。

共焦點測量裝置100為了要分割波長頻帶，係如前所述地，在第1頭部10a設置第1光學過濾器3a，在第2頭部10b設置第2光學過濾器3b。具體而言，使用白色光源作為光源時，就第1光學過濾器3a及第2光學過濾器3b的透過率特性說明如下。

圖3為用以說明光學過濾器之透過率特性的曲線圖。此外，圖3所示的曲線圖中，係以橫軸為波長[nm]，縱軸為透過率[%]。圖3所示的第1光學過濾器3a的波形係顯示第1光學過濾器3a的透過率特性，其中，顯示了400nm至600nm波長的光通過約100%，600nm至800nm波長的光則被遮蔽的情況。另一方面，圖3所示的第2光學過濾器3b的波形係顯示第2光學過濾器3b的透過率特性，其中，顯示了600nm至800nm波長的光通過約100%，400nm至600nm波長的光則被遮蔽。

此外，如圖3的波形所示，波長600nrm附近的光，只用第1光學過濾器3a及第2光學過濾器3b來分割波長頻帶甚為困難，但在控制電路部25或與其銜接的電腦上，就可使用軟體的運算處理來分割波長頻帶。

共焦點測量裝置100係透過藉由第1光學過濾器3a及第2光學過濾器3b來分割波長頻帶，而可將攝像元件24分為利用第1頭部10a的界域(光通道1)和利用第2頭部10b的界域(光通道2)。圖4為用以說明本發明實施形態1之攝像元件24之光通道構成的概略圖。圖4所示的攝像元件24係使檢測光強度的光接收元件24a朝著圖中縱方向排列成Y個1行。攝像元件24係就藉分光器23分光的光中，波長較短的光使用圖4上側的光接收元件24a來接收，波長較長的光使用圖4下側的光接收元件24a來接收。因此，通過第1光學過濾器3a的光是用圖4上側的光接收元件24a來接收，而成為光通道1的測定訊號。另一方面，通過第2光學過濾器3b的光則用圖4下側的光接收元件24a來接收，而成為光通道2的測定訊號。此外，不分割波長頻帶的共焦點測量裝置中，係由1個頭部利用圖4所示的光接收元件24a的全部，若是利用複數個頭部，就需要光接收元件排列成2維的攝像元件。

如圖4所示，來自第1頭部10a的光與來自第2頭部10b的光，其界域雖不相同，但係接收到相同的攝像元件24。因此，在攝像元件24所獲得的光譜波形，係按和通過第1光學過濾器3a或第2光學過濾器3b或被遮蔽的波長頻帶對應的每個界域，形成帶有強度尖峰值的波形。控制電路部25則從該光譜波形讀取強度尖峰值的各個波長，從預先得到的光波長與測量對象物200之位移的關係，測量各個測量對象物200的位移。例如，在分割成光通道1為400nm至600nm的波長頻帶、光通道2為600nm至 800nm的波長頻帶時，控制電路部25就將400nm至600nm波長內的強度尖峰值的波長設為光通道1的尖峰波長，600nm至800nm波長內的強度尖峰值的波長設為光通道2的尖峰波長。然後，控制電路部25會從預先得到的光波長與測量對象物200之位移的關係，分別根據光通道1的波長來測量第1頭部10a測定的測量對象物200位移，及根據光通道2的波長來測量第2頭部10b測定的測量對象物200位移。

共焦點測量裝置100係根據光通道1的測定訊號將自第1頭部10a返回之光的光譜波形描繪在監視器部30，並輸出第1頭部10a所測量之測量對象物200的位移為0μm的訊息。同時，共焦點測量裝置100亦根據光通道2的測定訊號將自第2頭部10b返回之光的光譜波形描繪在監視器部30，並輸出第2頭部10b所測量的測量對象物200位移為123.45μm的訊息。

如以上所述，本發明實施形態1的共焦點測量裝置100中，為了要對測量對象物200的位移作多點測量，頭部10會將通過光學過濾器或被光學過濾器遮蔽的光照射到測量對象物200，並以控制電路部25按照攝像元件24中和通過各光學過濾器或被其遮蔽的波長頻帶對應的每個界域求得尖峰波長。所以，不需要光接收元件作2維排列的攝像元件，而可使用光接收元件24a作1維排列的攝像元件24。因此，本發明實施形態1的共焦點測量裝置100，相較於使用光接收元件作2維排列之攝像元件的情形，取得測定訊號所需的處理可以快速進行，故可對 測量對象物200的位移高速地進行多點測量。而且，本發明實施形態1的共焦點測量裝置100由於設置了光接收元件24a作1維排列的攝像元件24，所以，相較於設置光接收元件作2維排列之攝像元件的裝置，裝置尺寸可得以減小。

再者，光接收元件24a作1維排列的攝像元件24，相較於光接收元件作2維排列的攝像元件，比較低廉，可以降低共焦點測量裝置100的製造成本。而且，本發明實施形態1之共焦點測量裝置100，係將波長頻帶進行分割，故可用攝像元件24按每個頭部10將測定訊號的光通道分開。此外，本發明實施形態1之共焦點測量裝置100只是將波長頻帶進行分割，並不是分割光強度(光量)，故可維持測量精確度，而不會降低測定訊號的S/N比。

(變化例1)

本發明實施形態1之共焦點測量裝置100中，為了要對測量對象物200的位移進行多點測量，係將產生軸上色差的光波長按每個頭部10分割波長頻帶。惟，本發明實施形態1之共焦點測量裝置100中，係以在頭部10的內部，且位於光纖11與聚光透鏡4之間的位置設置第1光學過濾器3a及第2光學過濾器3b的構成樣態來說明，但並不限定於這種樣態，只要能按每個頭部10來分割波長頻帶，則任一種構成皆可採用。以下揭示按每個頭部10將波長頻帶分割的構成例，作為本發明實施形態1之共焦點測量裝置100的變化例。此外，以下說明中，就第1光學過濾器3a及第2光學過濾器3b一起說明時，有將第1光學過濾器3a及第2光學過濾器3b總稱為光學過濾器3來敘述的情形。

圖5為本發明實施形態1之變化例中有關頭部10之構成的示意圖。圖5(a)所顯示的頭部10的構成中，係將光學過濾器3設在繞射透鏡1與物鏡2間之位置。圖5(b)所顯示的頭部10的構成中，則將光學過濾器3設在頭部10的外部，且位於物鏡2與測量對象物200間的位置。

光學過濾器3設在圖5(a)所示位置的情況中，由於藉由繞射透鏡1而成為平行光的光線會通過光學過濾器3，故有波長頻帶的分割精確度更佳的優點。另一方面，光學過濾器3設在圖5(b)所示位置的情況中，由於將光學過濾器3構成為可對頭部10進行裝卸，所以，以1個頭部10對測量對象物200的位移進行1點測量時、及以複數個頭部10對測量對象物200的位移進行多點測量時，可利用相同的頭部10。

此外，將光學過濾器3設在圖1所示的位置時，射入光的直徑會縮小，相較於設在其他位置的情形，光學過濾器3的尺寸可以減小，製造成本可以降低。

(變化例2)

接著，說明使用光束分割器的變化例。圖6係顯示本發明實施形態1之變化例2的共焦點測量裝置的構成示意圖。圖6所示的共焦點測量裝置100a係為設置有光束分割器5，以取代按每個頭部10設置光學過濾器3的構成。此外，圖6所示的共焦點測量裝置100a中，和圖1所示共焦點測量裝置100相同的構成係賦予相同符號，其詳細說明不另重複。而且，圖6所示的共焦點測量裝置100a中，即使是圖1的共焦點測量裝置100已有顯示的構成，對於以 下的說明不使用的構成，其圖示容予省略。此外，圖6所示的共焦點測量裝置100a中，係就具備使用調準透鏡23d來取代凹面鏡23a的分光器23的構成加以說明。

光束分割器5係設於光纖11與分叉光纖22之間。光束分割器5按每個波長頻帶將延伸自分叉光纖22之一端的光纖22a所射出的光(利用光纖22b引導的白色LED21的光)進行分割，並分別將一方波長頻帶的光射入第1頭部10a所連接的光纖11，另一方波長頻帶的光則射入第2頭部10b所連接的光纖11。

光束分割器5包含：將自光纖22a射出的光會聚的聚光透鏡5a；及將聚光透鏡5a所會聚的光分為通過光和反射光的光學鏡5b。光學鏡5b係利用將例如400nm至600nm波長的光反射，讓600nm至800nm波長的光通過，而將光按每個波長頻帶進行分割。在光學鏡5b反射的光係等於通過第1光學過濾器3a的光，屬於400nm至600nm波長的光。另一方面，通過光學鏡5b的光，係等於通過第2光學過濾器3b的光，屬於600nm至800nm波長的光。

共焦點測量裝置100a係使經光束分割器5分割波長頻帶後的光在繞射透鏡1上產生軸上色差，同時，使產生色差的光以物鏡2會聚到測量對象物200。共焦點測量裝置100a亦將在測量對象物200對焦的光自光纖22c經由調準透鏡23d引導到繞射光柵23b，且將經該繞射光柵23b分光後的光用聚光透鏡23c射入攝像元件24。共焦點測量裝置100a亦將射入攝像元件24的光的光譜波形描 繪在監視器部30，並將頭部10所測量的測量對象物200的位移輸出。藉此，共焦點測量裝置100a就會和圖1所示的共焦點測量裝置100同樣地，可對測量對象物200的位移作多點測量。

(變化例3)

其次，就使用複數個光源的變化例加以說明。圖7為顯示本發明實施形態1之變化例3的共焦點測量裝置的構成示意圖。圖7所示的共焦點測量裝置100b係按每個頭部10設置光源，以取代按每個頭部10設置光學過濾器3的構成。此外，圖7所示的共焦點測量裝置100b中，和圖1所示的共焦點測量裝置100相同的構成係賦予相同的符號，其詳細說明不另重複。而且，圖7所示的共焦點測量裝置100b中，對於不在以下說明中使用的構成，即使為在圖1的共焦點測量裝置100中已有顯示的構成，其圖示亦予以省略。再者，圖7所示的共焦點測量裝置100b中，係以具備使用調準透鏡23d取代凹面鏡23a的分光器23的構成來說明。

光源設有：發射某波長頻帶之光的光源21a、與發射波長頻帶異於光源21a之光的光源21b。光源21a係發射例如400nm至600nm波長的光，光源21b則發射600nm至800nm波長的光。而且，光源21a的光係經由分叉光纖22及光纖11射入第1頭部10a，而光源21b的光則經由分叉光纖22及光纖11射入第2頭部10b。

共焦點測量裝置100b係利用使發射光之波長頻帶相異的光源21a及光源21b分別對應第1頭部10a及第 2頭部10b的設置方式，將波長頻帶按各第1頭部10a及第2頭部10b進行分割。亦即，第1頭部10a係使用光源21a的光，以取代使用第1光學過濾器3a將來自屬於白色光源的白色LED21的光作波長頻帶分割。同時，第2頭部10b係使用光源21b的光，以取代使用第2光學過濾器3b將來自屬於白色光源的白色LED21的光作波長頻帶分割。

共焦點測量裝置100b在以繞射透鏡1使光源21a及光源21b的光產生軸上色差的同時，亦用物鏡2將產生色差的光會聚在測量對象物200。共焦點測量裝置100b係將已在測量對象物200對焦的光從光纖22c經由調準透鏡23d引導至繞射光柵23b，並用聚光透鏡23c將經該繞射光柵23b分光的光射入攝像元件24。共焦點測量裝置100b復將射入攝像元件24之光的光譜波形描繪在監視器部30，並將使用頭部10測量的測量對象物200的位移訊息輸出。藉此，共焦點測量裝置100b就可和圖1所示的共焦點測量裝置100同樣地，對測量對象物200的位移進行多點測量。

如以上所述，本變化例3之共焦點測量裝置100，為了對測量對象物200的位移作多點測量，雖是從複數個按每一頭部10設置的各光源21a、21b射出波長頻帶彼此互異的光，並按對應各光源射出光之波長頻帶的每個界域求得尖峰波長，但亦可和圖1所示的共焦點測量裝置100同樣地，對測量對象物200的位移作多點測量。

(變化例4)

接著，就頭部10與分光器23間的導光部不使用光纖 的變化例加以說明。圖8為顯示本發明實施形態1之變化例4的共焦點測量裝置的構成示意圖。圖8所示的共焦點測量裝置100c係屬於以設置調準透鏡221~224、半鏡(half mirror)225及反射鏡(mirror)226來取代分叉光纖22及光纖11的構成。此外，圖8所示的共焦點測量裝置100c中，係對和圖1所示的共焦點測量裝置100相同的構成賦予相同的符號，其詳細說明不再重複。再者，圖8所示的共焦點測量裝置100c中，針對不在以下說明中使用的構成，即使為在圖1的共焦點測量裝置100中已有顯示的構成，其圖示亦予以省略。而且，圖8所示的共焦點測量裝置100c中，係就具備以調準透鏡23d取代凹面鏡23a的分光器23的構成來說明。

來自光源21的光係在調準透鏡221而成為平行光，並藉半鏡225而分為朝向反射鏡226的路徑、及朝向第2光學過濾器3b的路徑。在反射鏡226反射光係通過第1光學過濾器3a，並藉調準透鏡222會聚在第1頭部10a的針孔6a。另一方面，通過第2光學過濾器3b的光則藉調準透鏡223會聚在第2頭部10b的針孔6b。

通過第1頭部10a的光中，在測量對象物200對焦的光係通過針孔6a而返回到調準透鏡222。返回到調準透鏡222的光則經由第1光學過濾器3a、反射鏡226、半鏡225及調準透鏡224而輸入分光器23。另一方面，通過第2頭部10b的光中，在測量對象物200對焦的光係通過針孔6b而返回到調準透鏡223。返回到調準透鏡223的光復經由第2光學過濾器3b、半鏡225及調準透鏡224而輸入分 光器23。亦即，本變化例中，調準透鏡222或調準透鏡223、及反射鏡226、半鏡225及調準透鏡224係構成為將通過複數個頭部10的光射入分光器23的導光部。

如以上所述，本變化例4之共焦點測量裝置100c，即使設置了調準透鏡221~224、半鏡225及反射鏡226以取代分叉光纖22及光纖11，也能和圖1所示的共焦點測量裝置100一樣的對測量對象物200的位移進行多點測量。而且，相較於使用分叉光纖22及光纖11的情況，共焦點測量裝置100c容易設成在頭部10與分光器23間配置光學過濾器的結構。

(實施形態2)

其次，本發明實施形態2的共焦點測量裝置，為了對測量對象物的位移作多點測量，並非採用按每個頭部將產生軸上色差的光波長分割波長頻帶的構成，而是配合光源發光的時機，求得和該發光的頭部對應之尖峰波長的構成。

圖9為顯示本發明實施形態2之共焦點測量裝置的構成示意圖。圖9所示的共焦點測量裝置101，係利用複數個頭部(圖9的情況為2個)的共焦點光學系統，對測量對象物200的位移作多點(圖9的情況為2點)測量的測量裝置。用共焦點測量裝置101測量的測量對象物200，有例如液晶顯示板的單元間隙(cell gap)等。此外，圖9所示的共焦點測量裝置101，和圖1所示的共焦點測量裝置100相同的構成係賦予相同的符號，其詳細說明不予重複。

共焦點測量裝置101為了能夠配合光源發光的時機，求得和該發光的頭部10對應的尖峰波長，而設置有第1光源21A及第2光源21B兩個光源。共焦點測量裝置101中，由於係在將自第1光源21A射出的光引導至光纖11的同時，亦將經由光纖11自頭部10返回的光引導至分光器23，以及在將自第2光源21B射出的光引導至光纖11的同時，亦將經由光纖11自頭部10返回的光引導至分光器23，分別設置有分叉光纖22。分叉光纖22在和從頭部10延伸的光纖11連接的一側具有1條光纖22a，在相反側具有2條光纖22b、22c。此外，光纖22b係連接於白色LED21，光纖22c則連接於分光器23。而且，按複數個每一頭部10設置的光纖11及分叉光纖22係為使通過各個頭部10的光射入分光器23的導光部。

而且，共焦點測量裝置101係利用將第1光源21A點亮(第2光源21B不點亮)並使光通過到第1頭部10a，於t秒後，將第2光源21B點亮(第1光源21A不點亮)並使光通過到第2頭部10b的方式，使光的通過時機按每個頭部10錯開。亦即，共焦點測量裝置101係配合第1光源21A或第2光源21B的發光時機，求得和該發光頭部10對應的尖峰波長。

圖9所示的共焦點測量裝置101中，係將使第1光源21A點亮並以第1頭部10a對測量對象物200的位移進行測量的光通道1的結果、以及使第2光源21B點亮並以第2頭部10b對測量對象物200的位移進行測量的光通道2的結果均顯示在監視器部30。

接著，進一步詳細說明有關共焦點測量裝置101的動作。圖10為用以說明本發明實施形態2之共焦點測量裝置101之動作的示意圖。特別是，圖10(a)為用以說明在共焦點測量裝置101中點亮第1光源21A(第2光源21B不點亮)時之動作的示意圖。另一方面，圖10(b)為用以說明在共焦點測量裝置101中點亮第2光源21B(第1光源21A不點亮)時之動作的示意圖。此外，圖10所示之共焦點測量裝置101中，對於以下的說明中不使用的構成，即使為在圖9的共焦點測量裝置101中有顯示的構成，其圖示亦予省略。而且，圖9所示的共焦點測量裝置101中，係以具備使用調準透鏡23d取代凹面鏡23a之分光器23的構成形態來說明。

首先，如圖10(a)所示地將第1光源21A點亮(第2光源21B不點亮)時，光線會通過第1頭部10a，但光線不會通過第2頭部10b。亦即，共焦點測量裝置101成為和僅利用第1頭部10a對測量對象物200的位移進行測量之樣態相同的構成。

共焦點測量裝置101係使第1光源21A的光在第1頭部10a的繞射透鏡1產生軸上色差，同時，將產生色差的光用第1頭部10a的物鏡2會聚到測量對象物200。共焦點測量裝置101係將在測量對象物200對焦的光從光纖22c經由調準透鏡23d引導至繞射光柵23b，並將經該繞射光柵23b分光的光用聚光透鏡23c射入到攝像元件24。控制電路部25則從屬於攝像元件24之輸出訊號的光的光譜波形求得強度尖峰值，以確定在測量對象物200對焦的光 波長。接著，控制電路部25會從預先求得的對焦光波長和測量對象物200之位移關係，來測量在第1頭部10a的測量對象物200的位移。而且，共焦點測量裝置101會進一步將射入攝像元件24的光的光譜波形描繪在監視器部30，並將以第1頭部10a測量的測量對象物200的位移輸出。

t秒後，如圖10(b)所示地將第2光源21B點亮(第1光源21A不點亮)時，光會通過第2頭部10b，但光不會通過第1頭部10a。亦即，共焦點測量裝置101成為和僅利用第2頭部10b對測量對象物200的位移進行測量之樣態相同的構成。

共焦點測量裝置101係使第2光源21B的光在第2頭部10b的繞射透鏡1產生軸上色差，同時，將產生色差的光用第2頭部10b的物鏡2會聚在測量對象物200。共焦點測量裝置101係將在測量對象物200對焦的光自光纖22c經由調準透鏡23d引導至繞射光柵23b，且將經該繞射光柵23b分光的光用聚光透鏡23c射入到攝像元件24。控制電路部25係從屬於攝像元件24之輸出訊號的光的光譜波形求得強度尖峰值，以確定在測量對象物200對焦的光波長。控制電路部25進一步從預先求得的對焦光波長和測量對象物200的位移關係，來測量在第2頭部10b的測量對象物200的位移。而且，共焦點測量裝置101會將射入攝像元件24的光的光譜波形描繪在監視器部30，並將以第2頭部10b測量的測量對象物200的位移輸出。

如以上所述，本發明實施形態2之共焦點測量裝置101，為了對測量對象物200的位移作多點測量，係 配合各光源發光的時機，使控制電路部25求得和該發光的光源對應的尖峰值波長，所以，不需要光接收元件作2維排列的攝像元件，而可使用光接收元件24a作1維排列的攝像元件24。因此，相較於使用光接收元件作2維排列的攝像元件的情況，本發明實施形態2之共焦點測量裝置101用以取得測定訊號的處理較快速，可以對測量對象物200的位移高速地進行多點測量。此外，本發明實施形態2之共焦點測量裝置101，由於具備有光接收元件24a作1維排列的攝像元件24，相較於具備光接收元件作2維排列之攝像元件的裝置，裝置尺寸可以減小。

再者，相較於光接收元件作2維排列的攝像元件，光接收元件24a作1維排列的攝像元件24價格低廉，可以減低共焦點測量裝置101的製造成本。此外，本發明實施形態2之共焦點測量裝置101由於係施行波長頻帶的分割，故可在攝像元件24按每個頭部10將測定訊號的光通道分開。而且，本發明實施形態2之共焦點測量裝置101，係僅配合光源發光的時機，求得和該發光頭部10對應的尖峰波長，並不是將光強度(光量)分割，所以可維持測量精確度，而不會使測定訊號的S/N比降低。

此外，本發明實施形態2之共焦點測量裝置101，係就分別對應複數個頭部10而設置第1光源21A及第2光源21B，且排他性地依序點亮第1光源21A及第2光源21B，使光通過的時機按每個頭部10錯開的構成來說明，但本發明並不限定於這種形態。例如，共焦點測量裝置101也可為設置1個光源、或按某單位數量的每一頭部10 設置1個光源，在控制器部20或頭部10設置可將從光源射入頭部10的光作ON/OFF開閉的光閘(shutter)，並控制該光閘，使光通過的時機按每一頭部10錯開的構成。

而且，如本發明實施形態2之共焦點測量裝置101，係說明有關將複數條光纖22c(圖9為2條)束集起來並將光引導到分光器23的構成。圖11係為顯示將複數條光纖22c束集起來並使射入分光器23的光以攝像元件24進行測定之情況的示意圖。圖11所示的2條光纖22c係藉V型溝基板26予以束集，並朝圖中上下方向配置成1行。自該2條光纖22c射出的光係經由調準透鏡23d而射入分光器23的繞射光柵23b，並在繞射光柵23b施行分光，再用聚光透鏡23c會聚到攝像元件24。2條光纖22c的配置方式係朝著一個方向並排，而該方向則和包含繞射光柵23b所形成的反射光的焦點因波長而變化的方向的平面成正交。而且，攝像元件24係順著繞射光柵23b所形成的反射光的焦點因波長而變化的方向，使各光接收元件24a並排配置。

因此，攝像元件24係使各光接收元件24a的形狀形成為在對於各光接收元件24a排列的方向(圖中左右方向)成正交的方向(圖中的上下方向)上較長的縱長形狀。亦即，攝像元件24所形成的縱長形狀，在光並列會聚在光接收元件24a的縱方向(圖中上下方向)的情況中(不是光接收元件24a的排列方向(圖中左右方向))，也能接收各光接收元件24a的形狀所會聚之光。依此方式，通過聚光透鏡23c的光的焦點位置在和攝像元件24的光接收面 成正交之方向的變化量，即使光纖22c的數量增多也不會變大，故攝像元件24的對準(alignment)較為容易。

(實施形態3)

接著，本發明實施形態3之共焦點測量裝置的構成，是為了對測量對象物的位移作多點測量，而將產生軸上色差之光的波長頻帶按每個頭部進行分割以求得尖峰波長的作法、和配合光源發光的時機以求得和該發光頭部10對應的尖峰波長的作法加以組合實施者。

圖12為顯示本發明實施形態3之共焦點測量裝置的構成示意圖。圖12所示的共焦點測量裝置102係為利用複數個頭部(圖12中為4個)的共焦點光學系統來對測量對象物200的位移作多點(圖12的情況為4點)測量的測量裝置。用共焦點測量裝置102來測量的測量對象物200中，有例如液晶顯示板的單元間隙等。此外，圖12所示的共焦點測量裝置102中，和圖1所示的共焦點測量裝置100相同的構成，係賦予相同的符號，其詳細說明不予重複。同時，圖12所示的共焦點測量裝置102中，即使為在圖1的共焦點測量裝置100已有顯示的構成，對於以下的說明中不使用的構成，其圖示已予省略。而且，圖12所示的共焦點測量裝置102中，係以具備使用調準透鏡23d以取代凹面鏡23a的分光器23的構成樣態來說明。

共焦點測量裝置102實現了對4個頭部10設置4個光源，並使按每個頭部10將產生軸上色差之光的波長頻帶進行分割的作法與使光源發光的時機錯開的作法組合的構成。因此，4個光源係分為：發出某波長頻帶之光 的第1光源21Aa及第2光源21Ba、發出的光波長頻帶與第1光源21Aa及第2光源21Ba不同的第3光源21Ab及第4光源21Bb。具體而言，第1光源21Aa及第2光源21Ba係發出例如400nm至600nm波長的光，第3光源21Ab及第4光源21Bb則發出600nm至800nm波長的光。

而且，第1光源21Aa的光係經由分叉光纖22及光纖11而射入第1頭部10a。第2光源21Ba的光則經由分叉光纖22及光纖11而射入第2頭部10b。第3光源21Ab的光係經由分叉光纖22及光纖11而射入第3頭部10c。第4光源21Bb的光為經由分叉光纖22及光纖11射入第4頭部10d。

第1頭部10a及第2頭部10b係分別使光會聚於測量對象物200a，並對光會聚位置的測量對象物200a的位移進行測量。而且，第3頭部10c及第4頭部10d係分別使光會聚於測量對象物200b，並對光會聚位置的測量對象物200b的位移進行測量。此外，測量對象物200a雖為和測量對象物200b相同的組件，但也可為不同的組件。例如，測量對象物200a為相對於測量對象物200b的參考組件的情形等。

共焦點測量裝置102係在第1光源21Aa及第2光源21Ba與第3光源21Ab及第4光源21Bb，按每個頭部10將產生軸上色差的光波長進行分割；並在第1光源21Aa及第3光源21Ab與第2光源21Ba及第4光源21Bb，按每個頭部10使光源發光的時機錯開。

具體而言，共焦點測量裝置102係首先將第1光源21Aa及第3光源21Ab點亮(第2光源21Ba及第4光源 21Bb不點亮)，並使光通過第1頭部10a及第3頭部10c。

共焦點測量裝置102中，在第1光源21Aa及第3光源21Ab點亮時，光雖會通到第1頭部10a及第3頭部10c，而通過第1頭部10a的光與通過第3頭部10c的光，其波長頻帶係予以分割。因此，共焦點測量裝置102係如圖7的共焦點測量裝置100b所說明那樣，成為在第1頭部10a與第3頭部10c將產生軸上色差的光波長進行分割的構成。

亦即，共焦點測量裝置102係以第1頭部10a及第3頭部10c的繞射透鏡1使第1光源21Aa及第3光源21Ab的光產生軸上色差，同時，將產生色差的光用物鏡2分別會聚在測量對象物200a及測量對象物200b。共焦點測量裝置102亦將分別在測量對象物200a及測量對象物200b對焦的光從光纖22c經由調準透鏡23d引導到繞射光柵23b，經該繞射光柵23b分光的光則用聚光透鏡23c射入到攝像元件24。而且，共焦點測量裝置102會將射入攝像元件24的光的光譜波形描繪在監視器部30，並將在第1頭部10a及第3頭部10c測量的測量對象物200a及測量對象物200b各自的位移訊息輸出。例如，共焦點測量裝置102會輸出以第1頭部10a測量的測量對象物200a的位移為0μm、以第3頭部10c測量的測量對象物200b的位移為123.45μm。

接著，共焦點測量裝置102會在t秒後點亮第2光源21Ba及第4光源21Bb(第1光源21Aa及第3光源21Ab不點亮)，並使光通到第2頭部10b及第4頭部10d。

共焦點測量裝置102在第2光源21Ba及第4光源21Bb點亮時，光會通到第2頭部10b及第4頭部10d，通 過第2頭部10b的光與通過第4頭部10d的光，其波長頻帶會被分割。因此，共焦點測量裝置102就會像圖7的共焦點測量裝置100b所說明的那樣，成為在第2頭部10b與第4頭部10d將產生軸上色差的光的波長分割的構成。

亦即，共焦點測量裝置102在將第2光源21Ba及第4光源21Bb的光以第2頭部10b及第4頭部10d的繞射透鏡1產生軸上色差的同時，用物鏡2將產生色差的光分別會聚於測量對象物200a及測量對象物200b。共焦點測量裝置102亦將分別在測量對象物200a及測量對象物200b對焦的光從光纖22c經由調準透鏡23d引導至繞射光柵23b，並將經該繞射光柵23b分光的光用聚光透鏡23c射入攝像元件24。共焦點測量裝置102再將射入攝像元件24的光的光譜波形描繪在監視器部30，且將用第2頭部10b及第4頭部10d測量的測量對象物200a及測量對象物200b各自的位移輸出。例如，共焦點測量裝置102會將以第2頭部10b測量的測量對象物200a的位移為10μm的訊息、及以第4頭部10d測量的測量對象物200b的位移為132μm的訊息輸出。

藉此方式，共焦點測量裝置102就可以第1頭部10a及第2頭部10b對測量對象物200a的位移作2點測量，以第3頭部10c及第4頭部10d對測量對象物200b的位移作2點測量。亦即，共焦點測量裝置102可使用第1頭部10a至第4頭部10d對測量對象物200a及測量對象物200b的位移進行4點測量。

如以上所述，本發明實施形態3之共焦點測量 裝置102，為了對測量對象物200的位移作多點測量，係將在攝像元件24中按和分割的波長頻帶對應的每個界域求得尖峰波長的作法、和求得和發光光源對應的尖峰值波長的作法加以組合進行者，故可對更多測量對象物200的位移進行測量。此外，共焦點測量裝置102亦具有和前述實施形態1及實施形態2之共焦點測量裝置相同的功效。

此外，本發明實施形態3之共焦點測量裝置102中，係將4個光源分為發出某波長頻帶之光的第1光源21Aa及第2光源21Ba、發出波長頻帶和第1光源21Aa及第2光源21Ba不同之光的第3光源21Ab及第4光源21Bb，而進行波長頻帶分割。然而，本發明實施形態3之共焦點測量裝置102並不限定於此，也可使用發出相同波長頻帶光的4個光源，而分別在第1頭部10a及第2頭部10b設置圖1所示的第1光學過濾器3a，在第3頭部10c及第4頭部10d設置圖1所示的第2光學過濾器3b，以進行波長頻帶分割。

而且，本發明實施形態1~3之共焦點測量裝置中，係就在頭部10以繞射透鏡1使光產生軸上色差的構成加以說明，但本發明並不限定於此。例如，本發明之共焦點測量裝置中，也可使用由產生軸上色差的1個透鏡或複數個透鏡組合而成光學系統組件，以取代繞射透鏡1。

此外，在本發明實施形態1~3的共焦點測量裝置中，係就包含2個或4個頭部10的構成加以說明，但僅屬例示性，也可為包含更多頭部10的構成。

以上揭露的實施形態在各方面皆應視為例示性說明，並無限制性。本發明的範圍不應依據上述的說 明，而是應依據申請專利範圍所示內容，且和申請專利範圍的意思均等及在專利範圍內所為的全部變更均應包含在內。

1‧‧‧繞射透鏡

2‧‧‧透鏡

3a‧‧‧第1光學過濾器

3b‧‧‧第2光學過濾器

4‧‧‧聚光透鏡

10a、10b‧‧‧頭部

11‧‧‧光纖

20‧‧‧控制器部

21‧‧‧光源

22‧‧‧分叉光纖

22a~22d‧‧‧光纖

23‧‧‧分光器

23a‧‧‧凹面鏡

23b‧‧‧繞射光柵

23c‧‧‧聚光透鏡

24‧‧‧攝像元件

25‧‧‧控制電路部

30‧‧‧監視器部

100‧‧‧共焦點測量裝置

200‧‧‧測量對象物

Claims (8)

1. 一種共焦點測量裝置，具備：光源，射出複數個波長的光；複數個共焦點光學部，使自前述光源射出的光產生軸上色差，將產生該軸上色差的光照射在測量對象物，同時使要在前述測量對象物對焦的光通過；1個分光部，按每個波長將光施行分光；導光部，將通過前述複數個共焦點光學部的光引導到前述分光部；光接收部，將用以接收前述分光部分光之光的光接收元件朝前述分光部的分光方向作1維排列；及控制部，從前述光接收部接收的光求得和前述複數個共焦點光學部的每一個對應的尖峰波長。
2. 如申請專利範圍第1項之共焦點測量裝置，其中，前述複數個共焦點光學部包含使彼此互異的波長頻帶通過或遮蔽的光學組件，前述共焦點光學部係將因前述光學組件而通過或遮蔽的光照射到前述測量對象物，前述控制部係按和前述光接收部中通過前述各光學組件或被遮蔽的波長頻帶對應的每個界域求得尖峰波長。
3. 如申請專利範圍第2項之共焦點測量裝置，其中，前述光學組件係設在光線從前述光源往前述共焦點光學部射入的位置。
4. 如申請專利範圍第1項之共焦點測量裝置，其中， 前述光源係按前述複數個共焦點光學部的每一個設置，前述各光源係射出波長頻帶彼此互異的光，前述控制部係就前述光接收部中和前述各光源所射出之光的波長頻帶對應的每個界域求得尖峰波長。
5. 如申請專利範圍第1項之共焦點測量裝置，其中，前述光源係按前述複數個共焦點光學部的每一個設置，前述控制部係以前述光源依序發光的方式控制前述各光源的發光時機，且配合前述各光源發光的時機，求得和該發光的前述光源對應的前述尖峰波長。
6. 如申請專利範圍第1項之共焦點測量裝置，其中，前述光源係按前述複數個共焦點光學部的每一個設置，前述複數個共焦點光學部係分別包含使彼此互異的波長頻帶通過或遮蔽的光學組件，前述共焦點光學部係將因前述光學組件而通過或被遮蔽的光照射到前述測量對象物，前述控制部係以前述光源依序發光的方式控制前述各光源的發光時機，且配合前述各光源發光的時機，按前述光接收部中和通過前述各光學組件或被遮蔽的波長頻帶對應的每個界域，求得和該發光的前述光源對應的前述尖峰波長。
7. 如申請專利範圍第5或6項之共焦點測量裝置，其中，前述光接收部的前述光接收元件的形狀係使和作1維排列的方向成正交之方向的長度大於作1維排列之方 向的長度。
8. 如申請專利範圍第1項之共焦點測量裝置，其中，前述共焦點光學部係包含：繞射透鏡，使自前述光源射出的光產生軸上色差；物鏡，配置於較前述繞射透鏡靠近前述測量對象物側，使產生前述軸上色差的光會聚於前述測量對象物；及針孔，使以前述物鏡會聚的光中要在前述測量對象物對焦的光通過。