发明名称 位移计及位移测定方法
摘要 本发明之位移计包含:物镜15,其投射于被测定物16;加振部,其沿着通过物镜15的光的光轴方向以特定的振幅使物镜15振动;位置测出部,其测出物镜15的位置;物镜扫描部52,其沿着与光轴方向正交的平面使物镜15移动;物镜移动测出部53,其测出物镜15移动的位置;运算处理部58,其依据藉由物镜移动测出部53所测出的测定区域内的物镜15位置资讯与在多数测定点所测定的位移量,运算在测定区域内的位移量分布;及输出部,其输出藉由运算处理部58所运算的结果。
申请公布号 TWI292814 申请公布日期 2008.01.21
申请号 TW093107503 申请日期 2004.03.19
申请人 其恩斯股份有限公司 发明人 秋柴雄二
分类号 G01B11/02(2006.01);G01B11/00(2006.01) 主分类号 G01B11/02(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种位移计,其特征在于包含: 发光部,其产生投射于被测定物的光; 物镜,其接受从上述发光部射出的光,投射于被测 定物; 加振部,其沿着第1方向以特定的振幅使上述物镜 振动; 位置测出部,其测出在第1方向移动上述物镜的位 置; 光圈部,其通过来自被测定物的反射光; 受光部,其接受通过上述光圈部的光; 位移运算部,其取得在上述受光部接受的受光量最 大时点之上述位置测出部的测出位置,根据此运算 关于被测定物的位移; 物镜扫描部,其沿着与第1方向正交的第2方向使上 述物镜移动;及 运算处理部,其藉由上述物镜扫描部沿着第2方向 使物镜移动,以特定的移动量移动被测定物的测定 点,在多数测定点测定位移,根据各测定点的位移 测定结果,运算关于被测定物的2次元位移。 2.如申请专利范围第1项之位移计,其中 上述物镜扫描部在圆弧上使上述物镜移动。 3.如申请专利范围第2项之位移计,其中 上述位移计更包含物镜移动测出部,其测出藉由上 述物镜扫描部在正交平面移动上述物镜的位置,上 述物镜扫描部包含以特定的旋转轴为中心在圆弧 上使上述物镜移动的伺服马达,上述物镜移动测出 部包含测出上述伺服马达的旋转角的旋转角感测 器。 4.如申请专利范围第2项之位移计,其中 上述位移计更包含物镜移动测出部,其测出藉由上 述物镜扫描部在正交平面移动上述物镜的位置,上 述物镜扫描部包含以特定的旋转轴为中心使上述 物镜旋转移动的音圈,上述物镜移动测出部包含测 出上述音圈移动的霍尔元件。 5.如申请专利范围第2项之位移计,其中 以连结上述物镜的悬臂梁构成上述物镜扫描部。 6.如申请专利范围第1项之位移计,其中 上述物镜扫描部使上述物镜成直线状移动。 7.如申请专利范围第1项之位移计,其中 上述位移计更包含:摄影用受光部,其配置在来自 被测定物的反射光的光路上;及摄影监视器,其根 据在上述摄影用受光部测出的受光信号,使被测定 物成像显示; 以拍摄在上述摄影监视器显示之图像的时机为在 特定的测定点以上述加振部加振上述物镜,上述受 光部的受光量成为最大的时点。 8.一种位移计,其特征在于包含: 发光部,其产生投射于被测定物的光; 物镜,其接受来自上述发光部射出的光,投射于被 测定物; 加振部,其沿着通过物镜的光的光轴方向,以特定 的振幅使上述物镜振动; 位置测出部,其测出在光轴方向移动上述物镜的位 置; 光圈部,其通过来自被测定物的反射光; 受光部,其接受通过上述光圈部的光; 位移运算部,其取得在上述受光部接受的受光量最 大时点之上述位置测出部的测出位置,根据此运算 关于被测定物的位移; 测定区域指定部,其在被测定物上指定成为测定对 象的测定区域; 物镜扫描部,其按照在上述测定区域指定部指定的 测定区域,沿着与光轴方向正交的平面使上述物镜 移动; 物镜移动测出部,其测出藉由上述物镜扫描部在正 交平面移动上述物镜的位置; 运算处理部,其根据藉由上述物镜移动测出部测出 之在测定区域内进行测定的多数测定点的物镜位 置资讯与在多数测定点所测定的位移量,运算测定 区域内的位移量分布;及 输出部,其输出藉由上述运算处理部运算的结果。 9.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述物镜扫描部以在被测定物上以特定的间隔扫 描指定的路径或区域内之方式移动上述物镜,上述 运算处理部以在各测定点测定的位移量为连续量, 并且可显示地构成上述指定的路径或区域内的被 测定物的轮廓。 10.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述物镜扫描部以在被测定物上以特定的间隔扫 描指定的路径或区域内之方式移动上述物镜,上述 运算处理部平均在各测定点所测定的位移量,运算 作为上述指定的路径或区域的位移量。 11.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述测定区域指定部可以设定移动上述物镜的范 围的扫描宽度、移动的中心位置的扫描中心、周 期性移动物镜时的扫描周期、每次的移动量之扫 描间距的至少任一项。 12.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述位移计更包含:准直透镜,其变换来自上述发 光部射出的光成为平行光,使平行光射入上述物镜 ;上述物镜藉由上述物镜扫描部,可以在垂直方向 对来自上述准直透镜的平行光的光轴移动地构成 。 13.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述物镜扫描部以下述方式移动:以特定的位置为 中心,以特定的振幅使上述物镜振动。 14.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述物镜扫描部在圆弧上使上述物镜移动。 15.如申请专利范围第14项之位移计,其中 上述物镜扫描部包含以特定的旋转轴为中心,在圆 弧上使上述物镜移动的伺服马达,上述物镜移动测 出部包含测出上述伺服马达的旋转角的旋转角感 测器。 16.如申请专利范围第14项之位移计,其中 上述物镜扫描部包含以特定的旋转轴为中心,使上 述物镜旋转移动的音圈,上述物镜移动测出部包含 测出上述音圈移动的霍尔元件。 17.如申请专利范围第14项之位移计,其中 以连结上述物镜的悬臂梁构成上述物镜扫描部。 18.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述物镜扫描部使上述物镜成直线状移动。 19.如申请专利范围第8项之位移计,其中 上述位移计更加包含:摄影用受光部,其配置在来 自被测定物的反射光的光路上;及摄影监视器,其 根据在上述摄影用受光部所测出的受光信号,使被 测定物成像显示; 以拍摄在上述摄影监视器显示之图像的时机为在 特定的测定点以上述加振部加振上述物镜,上述受 光部的受光量成为最大的时点。 20.一种位移测定方法,其系在接受投射于被测定物 的光的反射光,测定被测定物表面的位移,其特征 在于包含以下步骤: 使通过投射至被测定物的光的物镜向光的光轴方 向振动; 测出振动的物镜的位置,在来自被测定物的反射光 的光量最大时点,测出物镜的位置; 根据测出的位置运算被测定物表面的位移; 在与光轴方向正交的方向使上述物镜移动,使运算 位移的被测定物上的测定点移动; 在移动的测定点测定位移量,测定多数测定点的位 移量;及 根据在各测定点所测定的位移量,运算关于被测定 物的2次元位移。 图式简单说明: 图1表示位移计相关技术一例的模型构成图。 图2表示有关本发明的实施形态1的位移计的模型 构成图。 图3表示加振部的其它实施形态的构成图。 图4表示射入于物镜的光的状态的模型图。 图5表示扫描位置控制信号概要的曲线图。 图6表示测定被测定物16的位移的测定结果一例的 模型图。 图7表示测定其它被测定物16的位移的测定结果一 例的模型图。 图8表示测定其它被测定物16的位移的测定结果一 例的模型图。 图9表示测定其它被测定物16的位移的测定结果一 例的模型图。 图10表示测定其它被测定物16的位移的测定结果一 例的模型图。 图11表示有关本发明的实施形态2的位移计的模型 构成图。 图12表示物镜扫描部的其它实施形态的构成图。 图13更进一步表示物镜扫描部的其它实施形态的 构成图。 图14表示有关本发明的实施形态3的位移计的模型 构成图。
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