形状测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种形状测定装置，其通过简单的结构而以维持高分辨的状态加大景深，所述形状测定装置包括：照明光学系统，其包含能够调节从光源射出的光的量的照明系统光圈，并且在被测物一侧为远心；以及成像光学系统，其包含成像系统光圈，所述成像系统光圈使被测物和接受由该被测物投影的图像的受光面成光学共轭的关系，并且所述成像系统光圈与照明系统光圈成共轭关系，所述成像系统光圈在该被测物一侧为远心；照明系统光圈和成像系统光圈中的至少一者具备可变机构。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测定被测物的形状的形状测定装置。
技术介绍
使用光学手段来测定被测物的形状的形状测定装置广泛用于检查电子设备的外观的工序中。上述工序包括如下两个过程:(I)测定电子设备的外形尺寸(几毫米?一百几十毫米)，(2)检查付着在该电子设备表面的伤痕、污渍(几十微米?几毫米)。即，形状测定装置在同一工序中分别测定尺寸大不相同的被测物。为了精度优良地测定上述被测物，以往采用如下方法:(a)在形状测定装置上搭载倍率相互不同的多个成像光学系统、并切换该多个成像光学系统的方法，或者(b)在形状测定装置上搭载由变焦透镜构成的成像光学系统、并按照该被测物的尺寸移近目标、移离目标的方法。例如，作为采用上述(a)方法的现有技术之一，在专利文献I中公开了一种尺寸测定装置，该尺寸测定装置能够针对多个工件，容易掌握相对的位置关系并容易识别测定结果O现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012 — 32224号公报
技术实现思路
本技术要解决的问题但是，在上述(a)和(b)的任一方法中都存在如下的三个缺点。第一，每次改变成像光学系统的倍率而导致被测物脱离视野时，为了使该视野包含该被测物，必须重新调整该视野。第二，倍率或数值孔径越大，景深(能对焦的被摄物一侧的距离范围)变得越浅，因此当提高分辨率时，高精度测定该被测物的平面内尺寸将变得困难。第三，通过使成像光学系统具备使倍率变化的机构，该成像光学系统的结构将变得复杂，制造形状测定装置的成本将增加。本技术是鉴于上述问题点(上述第一?第三问题)而作出的，其目的在于提供一种通过简单的结构而具有与调焦同样功能的形状测定装置等。用于解决问题的技术方案本技术提供一种测定被测物的形状的形状测定装置，其特征在于，具备:照明光学系统，其包含能够调节从光源射出的光的量的照明系统光圈，并且在所述被测物一侧为远心；以及成像光学系统，其包含成像系统光圈，所述成像系统光圈使所述被测物和接受由该被测物投影的图像的受光面成光学共轭的关系，并且所述成像系统光圈与所述照明系统光圈成共轭关系，所述成像光学系统在该被测物一侧为远心，所述照明系统光圈和所述成像系统光圈中的至少一者具备可变机构。本技术提供一种测定被测物的形状的形状测定装置，其特征在于，所述形状测定装置还具备:对从所述光源射出的光的强度分布进行均匀化的均匀化部，所述均匀化部的射出面和所述被测物具有光学共轭的关系。本技术提供一种测定被测物的形状的形状测定装置，其特征在于，所述形状测定装置还具备:反射穿过了所述照明系统光圈的光、并透过照射到所述被测物的光的半透半反镜，所述照明光学系统通过将由所述半透半反镜反射的光落射到所述被测物来进行照明。为了解决上述问题，本技术的一种实施方式提供一种测定被测物的形状的形状测定装置，该形状测定装置具备:照明光学系统，其包含能够调节从光源射出的光的量的照明系统光圈，并且在被测物一侧为远心；成像光学系统，其包含成像系统光圈，所述成像系统光圈使被测物和接受由该被测物投影的图像的受光面成光学共轭的关系，并且所述成像系统光圈与照明系统光圈成共轭关系，所述成像光学系统在该被测物一侧为远心；以及测量控制部，其通过对照明系统光圈及成像系统光圈中的至少一者进行控制，从而调整照明光学系统的数值孔径和成像光学系统的数值孔径之比即相干因子。另外，根据本技术的一种实施方式的形状测定装置还具备:对从光源射出的光的强度分布进行均匀化的均匀化部，均匀化部的射出面和被测物具有光学共轭的关系。另外，根据本技术的一种实施方式的形状测定装置还具备:反射穿过了照明系统光圈的光、并透过照射到被测物的光的半透半反镜，照明光学系统通过将由半透半反镜反射的光落射到被测物来进行照明。另外，在根据本技术的一种实施方式的形状测定装置中，测量控制部将相干因子调整为包含在0.7?0.8的范围内的值。为了解决上述问题，本技术的一种实施方式提供一种测定被测物的形状的形状测定装置的控制方法，形状测定装置具备:照明光学系统，其包含能够调节从光源射出的光的量的照明系统光圈，并且在被测物一侧为远心；以及成像光学系统，其包含成像系统光圈，所述成像系统光圈使被测物和接受由该被测物投影的图像的受光面成光学共轭的关系，并且所述成像系统光圈与照明系统光圈成共轭关系，所述成像光学系统在该被测物一侧为远心，所述形状测定装置的控制方法包含测量控制步骤，所述测量控制步骤通过对照明系统光圈及成像系统光圈中的至少一者进行控制，从而调整照明光学系统的数值孔径和成像光学系统的数值孔径之比即相干因子。为了解决上述问题，本技术的一种实施方式提供一种测定被测物的形状的形状测定程序，形状测定装置具备:照明光学系统，其包含能够调节从光源射出的光的量的照明系统光圈，并且在被测物一侧为远心；以及成像光学系统，其包含成像系统光圈，所述成像系统光圈使被测物和接受由该被测物投影的图像的受光面成光学共轭的关系，并且所述成像系统光圈与照明系统光圈成共轭关系，所述成像光学系统在该被测物一侧为远心，所述形状测定程序使形状测定装置实现测量控制功能，所述测量控制功能通过对照明系统光圈及成像系统光圈中的至少一者进行控制，从而调整照明光学系统的数值孔径和成像光学系统的数值孔径之比即相干因子。技术效果本技术的一种实施方式涉及的形状测定装置，使能够调节从光源射出的光的量的照明系统光圈和成像系统光圈为共轭关系，通过控制该照明系统光圈和成像系统光圈中的至少一者，由此能调节相干因子，其中，该成像系统光圈使被测物与接受由该被测物投影的图像的受光面成光学共轭关系。因此，上述形状测定装置等具有通过简单的结构就能够实现与调焦相同的功能的效果。【附图说明】图1是概略性表示本技术的第一实施方式涉及的形状测定装置的测定原理的概略图。图2是表示上述形状测定装置的主要部分结构的示意图。图3a、图3b、图3c是在焦点对齐被测物时(对焦时)，通过改变相干因子而分别得到投影图像并进行比较的图，图3a表示被测物的轮廓图案，图3b表示将σ调整为包含在0.7?0.8范围内的值时得到的投影图像，图3c表示将σ调整为小于0.7的值或大于0.8的值时得到的投影图像。图4a、图4b、图4c是在焦点未对齐被测物时(离焦时)，通过改变相干因子而分别得到投影图像并进行比较的图，图4a表示被测物的轮廓图案，图4b表示将σ调整为包含在0.7?0.8范围内的值时得到的投影图像，图4c表示将σ调整为小于0.7的值或大于0.8的值时得到的投影图像。图5a和图5b是表示对焦时的对比度特性的曲线图，图5a表示测定了析像度图A的情况，图5b表示测定了析像度图B的情况。图6a和图6b是表示针对离焦的对比度的变化的曲线图，图6a表示测定析像度图A时的对比度的变化，图6b表示测定析像度图B时的对比度的变化。图7是表示上述形状测定装置执行的处理的一例的流程图。图8是概略性表示本技术的第二实施方式涉及的形状测定装置的测定原理的概略图。图9是概略当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定被测物的形状的形状测定装置，其特征在于，具备：照明光学系统，其包含能够调节从光源射出的光的量的照明系统光圈，并且在所述被测物一侧为远心；以及成像光学系统，其包含成像系统光圈，所述成像系统光圈使所述被测物和接受由该被测物投影的图像的受光面成光学共轭的关系，并且所述成像系统光圈与所述照明系统光圈成共轭关系，所述成像光学系统在该被测物一侧为远心，所述照明系统光圈和所述成像系统光圈中的至少一者具备可变机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉田太郎，上原诚，
申请(专利权)人：株式会社V技术，
类型：新型
国别省市：日本;JP