JP2016070918A - Molded product manufacturing method, shape measuring method and shape measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、干渉計を用いて測定対象の形状を測定する成形物の製造方法、形状測定方法及び形状測定装置に関する。 The present invention relates to a molded product manufacturing method, a shape measuring method, and a shape measuring apparatus for measuring the shape of a measurement object using an interferometer.
成形物の製造方法において、成形物の表面が所定の品質基準をクリアしているか否かを判定するために、成形物の形状測定を行うことがある。成形物の形状を測定する方法としては、マイケルソン型干渉計やマッハツェンダー型干渉計等の光を測定光と参照光に分岐し、光の干渉を利用して形状を測定する干渉計を用いる方法が従来から知られている。この種の干渉計を開示するものとして特許文献1がある。特許文献1には、ミラーを可動させる可動機構やフーリエ変換等の複雑な演算を行うことなく、ステップ状に構成されたシフト位相ミラーを用いることにより光路長を変化させて測定対象の形状を測定する方法が開示されている。 In the method for manufacturing a molded product, the shape of the molded product may be measured in order to determine whether the surface of the molded product satisfies a predetermined quality standard. As a method of measuring the shape of a molded product, an interferometer that branches light such as a Michelson interferometer or a Mach-Zehnder interferometer into measurement light and reference light and measures the shape using the light interference is used. Methods are conventionally known. There exists patent document 1 as what discloses this kind of interferometer. In Patent Document 1, the shape of a measurement object is measured by changing the optical path length by using a stepped shift phase mirror without performing a complicated operation such as a movable mechanism for moving the mirror or Fourier transform. A method is disclosed.
図8に示すように、干渉計では、測定光をレンズ等の光学系によって絞った状態で測定対象に照射している。しかし、測定対象の表面がうねるような形状の場合、光学系から測定対象までの距離が測定位置によって異なってしまい、測定光を測定対象に適切に照射できなくなってしまうことがある。例えば、ライン状に照射される測定光を走査する場合(図8において紙面の左側から右側に走査する場合)、測定光の照射面の形状が測定位置によって異なってしまい、測定光と参照光の合波に悪影響を与えて正確な測定の障害となるおそれがある。この問題を解決する方法の1つとして、測定位置ごとに光学系から測定対象までの距離を調節することも考えられる。しかし、この方法では、測定位置ごとに距離を調節する手間がかかったり、測定対象までの距離を調節する調節機構を設けたりする必要が生じてしまう。特許文献1に開示される構成においても、位相シフトミラーを用いて光路長を変化させることによりミラーを可動させる可動機構等を省略することが可能になっているものの、表面が大きくうねる形状の測定では、光学系から測定対象までの距離を別途調節する必要が生じてしまう可能性があった。 As shown in FIG. 8, the interferometer irradiates the measurement target with the measurement light narrowed by an optical system such as a lens. However, when the surface of the measurement target has a wavy shape, the distance from the optical system to the measurement target varies depending on the measurement position, and the measurement light may not be appropriately irradiated to the measurement target. For example, when scanning measurement light irradiated in a line shape (when scanning from the left side to the right side in FIG. 8), the shape of the measurement light irradiation surface varies depending on the measurement position, and the measurement light and the reference light It may adversely affect the multiplexing and interfere with accurate measurement. As one method for solving this problem, it is conceivable to adjust the distance from the optical system to the measurement object for each measurement position. However, in this method, it takes time to adjust the distance for each measurement position, or it is necessary to provide an adjustment mechanism for adjusting the distance to the measurement target. Even in the configuration disclosed in Patent Document 1, it is possible to omit a movable mechanism that moves the mirror by changing the optical path length using a phase shift mirror, but measurement of a shape in which the surface undulates greatly is possible. Then, it may be necessary to separately adjust the distance from the optical system to the measurement target.
本発明は、測定対象の表面がうねるような形状の場合でも、測定位置の違いによる照射面の形状の変化に基づく測定誤差の発生を効果的に防止し、測定対象の形状を精密に測定できる形状測定方法、形状測定装置及びこれを用いた成形物の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention can effectively prevent the occurrence of a measurement error based on the change in the shape of the irradiated surface due to the difference in measurement position even when the surface of the measurement target is wavy, and can accurately measure the shape of the measurement target. It is an object of the present invention to provide a shape measuring method, a shape measuring device, and a method for producing a molded product using the same.
本発明は、素材を予め定められた形状に成形する成形工程と、前記成形工程で成形された成形物(例えば、後述の成形物1)の形状を測定対象として測定する測定工程と、前記測定工程で測定された成形物の形状情報と、予め定められた形状に基づく基準形状情報と、に基づいて良品が不良品かを判定する判定工程と、を含み、前記測定工程は、広帯域光を生成する光源(例えば、後述の光源11)と、前記広帯域光を経路の異なる測定光と参照光に分岐し、前記測定対象に測定光を照射して反射させる光学系(例えば、後述の光学系20又は光学系320)と、前記参照光の光路に配置され、ステップ状に形成される反射面によって前記参照光における所定方向(例えば、後述のY方向)の位置に応じて光路長を変化させる位相シフトミラー(例えば、後述の位相シフトミラー41)と、前記測定対象に照射された前記測定光の反射光及び前記位相シフトミラーによって光路長が変調された参照光を受光する検出器(例えば、後述のカメラユニット50)と、を備え、前記測定対象に照射される測定光が平行光である干渉計を用いて測定対象の形状を測定する成形物の製造方法に関する。 The present invention includes a molding process for molding a material into a predetermined shape, a measurement process for measuring the shape of a molded article (for example, molded article 1 described later) formed in the molding process as a measurement object, and the measurement. A determination step of determining whether a non-defective product is a defective product based on shape information of the molded product measured in the step and reference shape information based on a predetermined shape, and the measurement step includes broadband light A light source to be generated (for example, a light source 11 to be described later) and an optical system (for example, an optical system to be described later) that divides the broadband light into measurement light and reference light having different paths and irradiates the measurement target with the measurement light and reflects it. 20 or the optical system 320) and a reflection surface disposed in the optical path of the reference light and formed in a step shape, the optical path length is changed according to the position of the reference light in a predetermined direction (for example, Y direction described later). Phase shift mirror (For example, a phase shift mirror 41 to be described later), a detector (for example, a camera to be described later) that receives the reflected light of the measurement light irradiated on the measurement object and the reference light whose optical path length is modulated by the phase shift mirror Unit 50), and a method of manufacturing a molded article that measures the shape of the measurement object using an interferometer in which the measurement light applied to the measurement object is parallel light.
これにより、測定対象に照射される測定光が平行光となるので、光学系から測定光までの距離が測定位置によって異なるために測定光の照射面の形状が一定にならない事態を防止できる。従って、測定深度の変位が大きく、うねるような形状の測定対象に対しても、その形状を正確に測定することができる。また、測定対象までの光路長を調整する必要がないことに加え、位相シフトミラーによって参照光側で光路長の調整を行う機構を省略できるので、測定精度を向上させつつ、干渉計の構造を簡素化できる。更に、正確に測定された形状情報に基づいて良品か不良品かが判定されるので、品質検査を厳密に行うことができ、高品質な成形物の製造を実現できる。 Thereby, since the measurement light irradiated to the measurement object becomes parallel light, the distance from the optical system to the measurement light varies depending on the measurement position, so that a situation where the shape of the measurement light irradiation surface is not constant can be prevented. Therefore, the measurement depth can be accurately measured even for a measurement object having a large measurement depth and a wavy shape. In addition to not having to adjust the optical path length to the measurement target, the mechanism for adjusting the optical path length on the reference light side by the phase shift mirror can be omitted, so the structure of the interferometer can be improved while improving measurement accuracy. It can be simplified. Furthermore, since it is determined whether it is a non-defective product or a defective product based on the accurately measured shape information, quality inspection can be performed strictly, and high-quality molded products can be manufactured.
前記成形物の製造方法は、前記測定対象に照射される前記測定光の照射面を照射方向に直交する方向で直線状に移動させて前記測定対象の形状を測定することが好ましい。 It is preferable that the manufacturing method of the said molded object measures the shape of the said measuring object by moving the irradiation surface of the said measurement light irradiated to the said measuring object linearly in the direction orthogonal to an irradiation direction.
これにより、平行光は深度によって照射面の形状が変化し難いので、うねるような形状の測定対象に対しても照射面を直線状に移動させるシンプルな機構で正確な測定を効率的に行うことができる。 As a result, the shape of the illuminated surface is unlikely to change due to the depth of parallel light, so accurate measurement can be efficiently performed with a simple mechanism that moves the illuminated surface in a straight line even for a measurement target with a wavy shape. Can do.
また、本発明は、干渉計を用いる形状測定方法であって、広帯域光を生成する光源(例えば、後述の光源11)と、前記広帯域光を経路の異なる測定光と参照光に分岐し、測定対象(例えば、後述の成形物1)に測定光を照射して反射させる光学系(例えば、後述の光学系20又は光学系320)と、前記参照光の光路に配置され、ステップ状に形成される反射面によって前記参照光における所定方向(例えば、後述のY方向)の位置に応じて光路長を変化させる位相シフトミラー(例えば、後述の位相シフトミラー41)と、前記測定対象に照射された前記測定光の反射光及び前記位相シフトミラーによって光路長が変調された参照光を受光する検出器(例えば、後述のカメラユニット50)と、を備え、前記測定対象に照射される測定光が平行光である干渉計を用いて測定対象の形状を測定する形状測定方法に関する。 In addition, the present invention is a shape measurement method using an interferometer, wherein a light source that generates broadband light (for example, a light source 11 described later), and the broadband light is branched into measurement light and reference light having different paths, and measurement is performed. An optical system (for example, an optical system 20 or an optical system 320 to be described later) that irradiates and reflects measurement light on an object (for example, a molded product 1 to be described later) and an optical path of the reference light, and is formed in a step shape. A phase shift mirror (for example, a phase shift mirror 41 described later) that changes an optical path length according to a position in a predetermined direction (for example, a Y direction described later) in the reference light, and the measurement target. A detector (for example, a camera unit 50 to be described later) that receives the reflected light of the measurement light and a reference light whose optical path length is modulated by the phase shift mirror, and the measurement light irradiated to the measurement object Relating to the shape measuring method for measuring the shape of the measurement object by using a parallel light interferometer.
これにより、測定対象に照射される測定光が平行光となるので、光学系から測定光までの距離が測定位置によって異なるために測定光の照射面の形状が一定にならない事態を防止できる。従って、測定深度の変位が大きく、うねるような形状の測定対象に対しても、その形状を正確に測定することができる。また、測定対象までの光路長を調整する必要がないことに加え、位相シフトミラーによって参照光側で光路長の調整を行う機構を省略できるので、測定精度を向上させつつ、干渉計の構造を簡素化できる。 Thereby, since the measurement light irradiated to the measurement object becomes parallel light, the distance from the optical system to the measurement light varies depending on the measurement position, so that a situation where the shape of the measurement light irradiation surface is not constant can be prevented. Therefore, the measurement depth can be accurately measured even for a measurement object having a large measurement depth and a wavy shape. In addition to not having to adjust the optical path length to the measurement target, the mechanism for adjusting the optical path length on the reference light side by the phase shift mirror can be omitted, so the structure of the interferometer can be improved while improving measurement accuracy. It can be simplified.
また、本発明は、広帯域光を生成する光源(例えば、後述の光源11)と、前記広帯域光を経路の異なる測定光と参照光に分岐し、測定対象(例えば、後述の成形物1)に測定光を照射して反射させる光学系(例えば、後述の光学系20又は光学系320)と、前記参照光の光路に配置され、ステップ状に形成される反射面によって前記参照光における所定方向(例えば、後述のY方向)の位置に応じて光路長を変化させる位相シフトミラー(例えば、後述の位相シフトミラー41)と、前記測定対象に照射された前記測定光の反射光及び前記位相シフトミラーによって光路長が変調された参照光を受光する検出器(例えば、後述のカメラユニット50)と、を備え、前記測定対象に照射される測定光が平行光である形状測定装置(例えば、後述の形状測定装置3、形状測定装置203又は形状測定装置300)に関する。 The present invention also includes a light source that generates broadband light (for example, a light source 11 to be described later), and the broadband light is branched into measurement light and reference light having different paths to be a measurement target (for example, a molded product 1 to be described later). An optical system that irradiates and reflects measurement light (for example, an optical system 20 or an optical system 320 to be described later) and a reflecting surface that is disposed in the optical path of the reference light and is formed in a step shape in a predetermined direction ( For example, a phase shift mirror (for example, a phase shift mirror 41 described later) that changes the optical path length according to a position in the Y direction (described later), reflected light of the measurement light irradiated on the measurement target, and the phase shift mirror A detector (for example, a camera unit 50 to be described later) that receives the reference light whose optical path length is modulated by the shape measuring device (for example, the measurement light irradiated to the measurement object is parallel light) Mentioned shape measuring device 3, the shape measurement device 203 or the shape measuring apparatus 300) relating to.
これにより、測定対象に照射される測定光が平行光となるので、光学系から測定光までの距離が測定位置によって異なるために測定光の照射面の形状が一定にならない事態を防止できる。従って、測定深度の変位が大きく、うねるような形状の測定対象に対しても、その形状を正確に測定することができる。また、測定対象までの光路長を調整する必要がないことに加え、位相シフトミラーによって参照光側で光路長の調整を行う機構を省略できるので、測定精度を向上させつつ、干渉計の構造を簡素化できる。 Thereby, since the measurement light irradiated to the measurement object becomes parallel light, the distance from the optical system to the measurement light varies depending on the measurement position, so that a situation where the shape of the measurement light irradiation surface is not constant can be prevented. Therefore, the measurement depth can be accurately measured even for a measurement object having a large measurement depth and a wavy shape. In addition to not having to adjust the optical path length to the measurement target, the mechanism for adjusting the optical path length on the reference light side by the phase shift mirror can be omitted, so the structure of the interferometer can be improved while improving measurement accuracy. It can be simplified.
前記形状測定装置は、前記測定対象に照射される前記測定光の照射面を照射方向に直交する方向で直線状に移動させる移動装置(例えば、後述のステージユニット10)を更に備えることが好ましい。 It is preferable that the shape measuring apparatus further includes a moving device (for example, a stage unit 10 to be described later) that linearly moves an irradiation surface of the measurement light irradiated on the measurement target in a direction orthogonal to the irradiation direction.
これにより、平行光は深度によって照射面の形状が変化し難いので、うねるような形状の測定対象に対しても照射面を直線状に移動させるシンプルな機構で正確な測定を効率的に行うことができる。 As a result, the shape of the illuminated surface is unlikely to change due to the depth of parallel light, so accurate measurement can be efficiently performed with a simple mechanism that moves the illuminated surface in a straight line even for a measurement target with a wavy shape. Can do.
本発明の成形物の製造方法、形状測定方法及び形状測定装置によれば、測定対象の表面がうねるような形状の場合でも、測定位置の違いによる照射面の形状の変化に基づく測定誤差の発生を効果的に防止し、測定対象の形状を精密に測定できる。 According to the molded product manufacturing method, shape measuring method, and shape measuring apparatus of the present invention, even when the surface of the object to be measured is wavy, a measurement error is generated based on a change in the shape of the irradiated surface due to a difference in measurement position. Can be effectively prevented, and the shape of the measurement object can be accurately measured.
以下、本発明の形状測定装置3を用いた成形物1の製造方法の好ましい一実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態で製造される成形物1は、自動者に用いられる車体パネルである。図1は、本発明の一実施形態に係る成形物1の製造工程の流れを模式的に示した図である。 Hereinafter, a preferred embodiment of a method for producing a molded article 1 using the shape measuring device 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. The molded product 1 manufactured in the present embodiment is a vehicle body panel used by an automated person. Drawing 1 is a figure showing typically the flow of the manufacturing process of molding 1 concerning one embodiment of the present invention.
まず、本実施形態の成形物1の製造方法の全体の流れについて説明する。図1に示すように、本実施形態の成形物1は、(a)成形工程と、(b)測定工程と、(c)判定工程を経て製造される。 First, the entire flow of the manufacturing method of the molded product 1 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the molded product 1 of this embodiment is manufactured through (a) a molding process, (b) a measurement process, and (c) a determination process.
(a)成形工程は、素材としてのワークを所定の形状に成形する工程である。本実施形態では、プレス成形装置2によるプレス成形によってワークが成形物1に加工される。(b)測定工程は、形状測定装置3によって、(a)成形工程で成形された成形物1の表面の形状を測定する工程である。本実施形態では、形状測定装置3によって測定された成形物1の形状情報は、制御装置4に送信される。なお、この形状測定装置3の詳細な構成については後述する。(c)判定工程は、形状測定装置3によって測定された成形物1の形状情報に基づいて制御装置4が品質検査判定を行う工程である。この判定結果は、出力装置5に送信される。出力装置5は、制御装置4から受信した判定結果を画像表示装置又は紙等に出力し、判定結果の通知を作業者に行う。なお、出力装置5に出力することなく、判定結果に基づいて良品と不良品をロボットによって自動的に選別するように構成してもよい。 (A) The forming step is a step of forming a workpiece as a material into a predetermined shape. In the present embodiment, the workpiece is processed into the molded product 1 by press molding by the press molding apparatus 2. (B) The measurement step is a step of measuring the shape of the surface of the molded article 1 molded in the (a) molding step by the shape measuring device 3. In the present embodiment, the shape information of the molded product 1 measured by the shape measuring device 3 is transmitted to the control device 4. The detailed configuration of the shape measuring device 3 will be described later. (C) The determination step is a step in which the control device 4 performs quality inspection determination based on the shape information of the molded product 1 measured by the shape measuring device 3. This determination result is transmitted to the output device 5. The output device 5 outputs the determination result received from the control device 4 to an image display device or paper, and notifies the operator of the determination result. Note that a non-defective product and a defective product may be automatically selected by a robot based on the determination result without being output to the output device 5.
次に、(b)測定工程で用いられる形状測定装置3の詳細な構成について説明する。図2は、形状測定装置3の構成を概略的に示した図である。図2の紙面中央に平面図を記載し、二重線の枠の外には側面図を記載している。図3は、位相シフトミラー41の外観を模式的に示した図である。図4は、測定光と参照光の合波により得られる画像情報を模式的に示した図である。図5は、測定対象に照射された測定光の照射面のイメージを示す図である。図6は、照射面積の形状を測定深度ごとに比較した図である。なお、以下の説明において、測定光の照射方向に対して直交する平面(照射面と略平行な面)をX−Y平面とし、測定対象の深さ方向(測定対象の厚み方向)をZ方向として説明する。 Next, the detailed configuration of the shape measuring apparatus 3 used in the (b) measuring step will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the shape measuring apparatus 3. A plan view is shown in the center of the page of FIG. 2, and a side view is shown outside the double line frame. FIG. 3 is a diagram schematically showing the appearance of the phase shift mirror 41. FIG. 4 is a diagram schematically showing image information obtained by combining the measurement light and the reference light. FIG. 5 is a diagram illustrating an image of the irradiation surface of the measurement light irradiated on the measurement target. FIG. 6 is a diagram comparing the shape of the irradiation area for each measurement depth. In the following description, a plane orthogonal to the measurement light irradiation direction (a surface substantially parallel to the irradiation surface) is defined as an XY plane, and a depth direction of the measurement target (thickness direction of the measurement target) is a Z direction. Will be described.
本実施形態の形状測定装置3は、光源11からの光を経路の異なる測定光と参照光に分割し、光路差による光の干渉を利用して形状測定を行う干渉計である。図2に示すように、形状測定装置3は、光源11と、各種のレンズ及びビームスプリッタ等からなる光学系20と、位相シフトミラー41(図3参照)を有する光路変調ユニット40と、カメラユニット50と、ステージユニット10と、を備える。なお、以下の説明において、特に説明のない場合は、X方向及びY方向は、測定光の測定対象への照射方向と直交する方向であり、Z方向は測定光の照射方向を示すものとする。 The shape measuring device 3 of the present embodiment is an interferometer that divides light from the light source 11 into measurement light and reference light having different paths, and performs shape measurement using light interference due to an optical path difference. As shown in FIG. 2, the shape measuring apparatus 3 includes a light source 11, an optical system 20 including various lenses and beam splitters, an optical path modulation unit 40 having a phase shift mirror 41 (see FIG. 3), a camera unit. 50 and the stage unit 10. In the following description, unless otherwise specified, the X direction and the Y direction are directions orthogonal to the irradiation direction of the measurement light to the measurement target, and the Z direction indicates the irradiation direction of the measurement light. .
光源11は、広帯域の光を生成するSC(Super continuum)光源である。この光源11によって生成された光が、光学系20によって測定光と参照光とに分割される。 The light source 11 is an SC (Super continuum) light source that generates broadband light. The light generated by the light source 11 is divided into measurement light and reference light by the optical system 20.
まず、光学系20のうち、光源11から第1ビームスプリッタ15までの光路に配置される構成について説明する。この光路には、第1ロッドレンズ12、第2ロッドレンズ13、第1シリンドリカルレンズ14が順に配置される。 First, the structure arrange | positioned in the optical path from the light source 11 to the 1st beam splitter 15 among the optical systems 20 is demonstrated. The first rod lens 12, the second rod lens 13, and the first cylindrical lens 14 are arranged in this optical path in this order.
第1ロッドレンズ12及び第2ロッドレンズ13は、軸方向がY方向と平行になるように配置される。第2ロッドレンズ13は、その径及び軸方向の高さが第1ロッドレンズ12よりも大きく形成される。光源11から照射された光は、第1ロッドレンズ12及び第2ロッドレンズ13を通ってX方向に細長の光に拡大される。第1シリンドリカルレンズ14は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、その長手方向(W)がY方向に平行になるとともに短手方向(H)がX方向に平行を向いており、曲面部分が光路の下流側(+Z方向)を向いている(図2の紙面左上の模式図参照)。第1ロッドレンズ12及び第2ロッドレンズ13を通過してきた光は、第1シリンドリカルレンズ14によって細長の平行光(コリメート光)となる。 The first rod lens 12 and the second rod lens 13 are arranged such that the axial direction is parallel to the Y direction. The second rod lens 13 is formed such that its diameter and axial height are larger than those of the first rod lens 12. The light emitted from the light source 11 passes through the first rod lens 12 and the second rod lens 13 and is expanded into an elongated light in the X direction. The first cylindrical lens 14 has a shape obtained by cutting out a part of the side surface of a cylinder, and its longitudinal direction (W) is parallel to the Y direction and its short direction (H) is parallel to the X direction. The curved surface portion faces the downstream side (+ Z direction) of the optical path (see the schematic diagram at the upper left of the paper surface of FIG. 2). The light that has passed through the first rod lens 12 and the second rod lens 13 becomes elongated parallel light (collimated light) by the first cylindrical lens 14.
第1ビームスプリッタ15は、第1シリンドリカルレンズ14によってコリメートされた平行光を分割する分割手段である。第1ビームスプリッタ15は、Z方向の光源11側に傾いており、そのコーティング面は光源11側に位置する。第1ビームスプリッタ15まで到達した平行光は、測定光側の光路と、参照光側の光路と、に分岐する。本実施形態では、測定光と参照光に分岐させる前の段階で、光源11で生成された光が平行光になっているので、第1ビームスプリッタ15によって分岐した測定光及び参照光は、いずれも平行光である。 The first beam splitter 15 is a splitting unit that splits the collimated light collimated by the first cylindrical lens 14. The first beam splitter 15 is inclined toward the light source 11 in the Z direction, and its coating surface is located on the light source 11 side. The parallel light that has reached the first beam splitter 15 branches into an optical path on the measurement light side and an optical path on the reference light side. In the present embodiment, since the light generated by the light source 11 is parallel light before the measurement light and the reference light are branched, the measurement light and the reference light branched by the first beam splitter 15 are Is also parallel light.
次に、光学系20のうち、第1ビームスプリッタ15からカメラユニット50までの測定光側の光路に配置される構成について説明する。測定光側の光路には、第2シリンドリカルレンズ16、第3シリンドリカルレンズ17、第2ビームスプリッタ18、第4シリンドリカルレンズ21、第5シリンドリカルレンズ22、第3ロッドレンズ24、第6シリンドリカルレンズ25、第3ビームスプリッタ26が順に配置される。 Next, the structure arrange | positioned in the optical path by the side of the measurement light from the 1st beam splitter 15 to the camera unit 50 among the optical systems 20 is demonstrated. In the optical path on the measurement light side, the second cylindrical lens 16, the third cylindrical lens 17, the second beam splitter 18, the fourth cylindrical lens 21, the fifth cylindrical lens 22, the third rod lens 24, the sixth cylindrical lens 25, The third beam splitter 26 is arranged in order.
第2シリンドリカルレンズ16及び第3シリンドリカルレンズ17は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、その長手方向(W)がY方向を向いている。第2シリンドリカルレンズ16は、その径や軸方向の長さが第3シリンドリカルレンズ17よりも小さく形成されており、曲面部分が光路の上流側(−Z方向)を向いている。一方、第3シリンドリカルレンズ17は、曲面部分が光路の下流側(+Z方向)を向いている。 The 2nd cylindrical lens 16 and the 3rd cylindrical lens 17 are comprised in the shape which cut out a part of side surface of a cylinder, The longitudinal direction (W) has faced the Y direction. The second cylindrical lens 16 is formed such that its diameter and axial length are smaller than those of the third cylindrical lens 17, and the curved surface portion faces the upstream side (−Z direction) of the optical path. On the other hand, the curved surface portion of the third cylindrical lens 17 faces the downstream side (+ Z direction) of the optical path.
第1ビームスプリッタ15でZ方向に分割された測定光は、第2シリンドリカルレンズ16及び第3シリンドリカルレンズ17を通過してX方向に拡大される。このX方向への拡大率は、測定対象の大きさに基づいて設定される(図4参照)。第2シリンドリカルレンズ16及び第3シリンドリカルレンズ17の形状及び位置等は、X方向への拡大率に基づいて決まっている。 The measurement light split in the Z direction by the first beam splitter 15 passes through the second cylindrical lens 16 and the third cylindrical lens 17 and is expanded in the X direction. The enlargement ratio in the X direction is set based on the size of the measurement target (see FIG. 4). The shapes and positions of the second cylindrical lens 16 and the third cylindrical lens 17 are determined based on the enlargement ratio in the X direction.
第2ビームスプリッタ18は、X方向基準とすると測定対象側に傾いており、そのコーティング面が測定対象側に配置される。第2ビームスプリッタ18まで到達した測定光は、該第2ビームスプリッタ18を通過し測定対象に到達する。測定対象で反射した測定光は、第2ビームスプリッタ18によって測定光側の光路の下流側に反射される。 The second beam splitter 18 is inclined to the measurement target side when the X-direction reference is used, and the coating surface is disposed on the measurement target side. The measurement light that has reached the second beam splitter 18 passes through the second beam splitter 18 and reaches the measurement object. The measurement light reflected by the measurement object is reflected downstream of the optical path on the measurement light side by the second beam splitter 18.
本実施形態では、第1シリンドリカルレンズ14によって平行光となった光を第1ビームスプリッタで分岐させ、測定光としており、測定対象に照射される照射面も平行光となっている(図4及び5参照)。図6に示すように、平行光は、深度が異なる場合でも照射面の形状を一定に保つことができるので、成形物1の表面がうねるような形状であった場合でも、測定光の照射面の形状は一定に保たれる。 In the present embodiment, the light that has become parallel light by the first cylindrical lens 14 is branched by the first beam splitter and used as measurement light, and the irradiation surface irradiated on the measurement object is also parallel light (see FIGS. 4 and 4). 5). As shown in FIG. 6, since the parallel light can keep the shape of the irradiated surface constant even when the depth is different, even when the surface of the molded product 1 is wavy, the irradiated surface of the measurement light The shape of is kept constant.
第4シリンドリカルレンズ21は、曲面部分が光路の上流側(−X方向)を向いているものが用いられている。一方、第5シリンドリカルレンズ22は、曲面部分が光路の下流側(+X方向)に凹む凹部によって形成されるように構成される。 The fourth cylindrical lens 21 has a curved surface facing the upstream side (−X direction) of the optical path. On the other hand, the fifth cylindrical lens 22 is configured such that the curved surface portion is formed by a concave portion recessed on the downstream side (+ X direction) of the optical path.
第2ビームスプリッタ18で光路の下流側に反射された測定光(測定対象で反射した測定光)は、第4シリンドリカルレンズ21及び第5シリンドリカルレンズ22を通過してX方向に縮小される(形状測定装置3の座標系ではZ方向)。このX方向への縮小率は、カメラユニットの撮像範囲に基づいて設定される。第4シリンドリカルレンズ21及び第5シリンドリカルレンズ22の形状及び位置等は、このX方向への縮小率によって決まっている。なお、ここでいうX方向の縮小とは、後述のカメラユニット50に撮像される時点(測定光の照射面がカメラユニット50を向いている時点)におけるX方向の縮小を意味する。 The measurement light reflected on the downstream side of the optical path by the second beam splitter 18 (measurement light reflected by the measurement object) passes through the fourth cylindrical lens 21 and the fifth cylindrical lens 22 and is reduced in the X direction (shape). Z direction in the coordinate system of the measuring device 3). The reduction ratio in the X direction is set based on the imaging range of the camera unit. The shapes and positions of the fourth cylindrical lens 21 and the fifth cylindrical lens 22 are determined by the reduction ratio in the X direction. Note that the reduction in the X direction here means reduction in the X direction at the time when an image is captured by a camera unit 50 described later (when the measurement light irradiation surface faces the camera unit 50).
第3ロッドレンズ24は、軸方向が形状測定装置3の座標系ではZ方向(カメラユニット50に撮像される時点を基準とするとX方向)と平行になるように配置される。第4シリンドリカルレンズ21及び第5シリンドリカルレンズ22によってX方向に縮小された測定光は、第3ロッドレンズ24を通ってY方向に拡大される。第6シリンドリカルレンズ25は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、曲面部分が光路の下流側を向いている。測定光は、この第6シリンドリカルレンズ25を通じてY方向にコリメートされる。 The third rod lens 24 is arranged so that the axial direction thereof is parallel to the Z direction (X direction with respect to the time point when the image is taken by the camera unit 50) in the coordinate system of the shape measuring apparatus 3. The measurement light reduced in the X direction by the fourth cylindrical lens 21 and the fifth cylindrical lens 22 is expanded in the Y direction through the third rod lens 24. The sixth cylindrical lens 25 has a shape obtained by cutting out a part of the side surface of the cylinder, and the curved surface portion faces the downstream side of the optical path. The measurement light is collimated in the Y direction through the sixth cylindrical lens 25.
第3ビームスプリッタ26は、測定光と参照光が合波される合波手段である。第3ビームスプリッタ26は、X方向を基準とすると光路変調ユニット40側(カメラユニット50の反対側)に傾いており、そのコーティング面は光路変調ユニット40側に位置する。上述のように、第3ビームスプリッタ26に到達する測定光は、測定光側の光路に配置された光学系20によってX方向及びY方向のサイズが調整されたものである(図4参照)。本実施形態では、X方向及びY方向のサイズが調整された測定光が、第3ビームスプリッタ26で参照光と合波される。なお、測定光の一部は、第3ビームスプリッタ26を通過して漏れ光となる。 The third beam splitter 26 is a multiplexing unit that combines the measurement light and the reference light. The third beam splitter 26 is inclined to the optical path modulation unit 40 side (opposite side of the camera unit 50) with respect to the X direction, and the coating surface is located on the optical path modulation unit 40 side. As described above, the measurement light reaching the third beam splitter 26 is adjusted in size in the X direction and the Y direction by the optical system 20 arranged in the optical path on the measurement light side (see FIG. 4). In the present embodiment, the measurement light whose sizes in the X direction and the Y direction are adjusted is combined with the reference light by the third beam splitter 26. A part of the measurement light passes through the third beam splitter 26 and becomes leakage light.
次に、第1ビームスプリッタ15からカメラユニット50までの参照光側の光路に配置される光学系20及び光路変調ユニット40について説明する。参照光側の光路に配置される光学系20によって参照光の光路長が適切に調整される。この参照光側の光路には、第4ロッドレンズ32、第7シリンドリカルレンズ33、第4ビームスプリッタ34、光路変調ユニット40、第1球面レンズ51、第2球面レンズ52、第3ビームスプリッタ26が順に配置される。 Next, the optical system 20 and the optical path modulation unit 40 arranged in the optical path on the reference light side from the first beam splitter 15 to the camera unit 50 will be described. The optical path length of the reference light is appropriately adjusted by the optical system 20 arranged in the optical path on the reference light side. In the optical path on the reference light side, there are a fourth rod lens 32, a seventh cylindrical lens 33, a fourth beam splitter 34, an optical path modulation unit 40, a first spherical lens 51, a second spherical lens 52, and a third beam splitter 26. Arranged in order.
第1ビームスプリッタ15で分割された参照光は、第4ロッドレンズ32を通ってY方向に拡大される。第7シリンドリカルレンズ33は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、その長手方向が形状測定装置3の座標系ではZ方向(カメラユニット50に撮像される時点を基準とするとX方向)を向くともに、曲面部分が光路の下流側を向いている。参照光は、この第7シリンドリカルレンズ33を通じてY方向にコリメートされる。 The reference light split by the first beam splitter 15 passes through the fourth rod lens 32 and is expanded in the Y direction. The seventh cylindrical lens 33 is configured to have a shape obtained by cutting out a part of the side surface of the cylinder, and the longitudinal direction of the seventh cylindrical lens 33 is the Z direction in the coordinate system of the shape measuring device 3 (based on the time point when the camera unit 50 takes an image). X direction) and the curved surface portion faces the downstream side of the optical path. The reference light is collimated in the Y direction through the seventh cylindrical lens 33.
第4ビームスプリッタ34は、X方向を基準とするとカメラユニット50側に傾いており、そのコーティング面は、光路変調ユニット40側に位置する。この第4ビームスプリッタ34によって、第7シリンドリカルレンズ33を通過してきた参照光がZ方向の光路変調ユニット40側に反射される。本実施形態では、第4ビームスプリッタ34は、カメラユニット50側に45度傾いており、入射してきた参照光の一部を光路変調ユニット40側に直角に反射させる(図2参照)。 The fourth beam splitter 34 is inclined to the camera unit 50 side with respect to the X direction, and the coating surface thereof is located on the optical path modulation unit 40 side. The fourth beam splitter 34 reflects the reference light that has passed through the seventh cylindrical lens 33 toward the optical path modulation unit 40 in the Z direction. In the present embodiment, the fourth beam splitter 34 is inclined 45 degrees toward the camera unit 50, and reflects a part of the incident reference light to the optical path modulation unit 40 side at right angles (see FIG. 2).
光路変調ユニット40は、位相シフトミラー41によって構成され、該位相シフトミラー41によって参照光を光路の下流側に反射する。図3に示すように、位相シフトミラー41は、反射面がステップ状に構成されており、位相シフトミラー41に反射された参照光は、該参照光における所定方向の光路長がステップ状に変化した状態となる。ここでいう所定方向とは、測定対象に基づいた場合はY方向である(図4参照)。本実施形態では、位相シフトミラー41は、Z方向におけるカメラユニット50側に参照光を反射するように配置されており、反射面がカメラユニット50側を向いている。上述の通り、第4ビームスプリッタ34で反射された光は、Y方向に垂直な方向であるZ方向で位相シフトミラー41の反射面に入射しており、光路変調ユニット40への参照光の入射方向と反射方向が一致する構成となっている。従って、位相シフトミラー41に照射された参照光は、位相シフトミラー41の反射面に形成される段差に基づいてY方向の位相が段階的に異なる平行光として光路の下流側に反射される(図4参照)。位相シフトミラー41で反射した参照光は、その一部が第4ビームスプリッタ34を通過して第1球面レンズ51に到達し、その一部が直角に反射される。以上説明したように、本実施形態の形状測定装置3は、参照光の光路における位相シフトミラー41の上流側に配置され、光路を通過してきた参照光を直角に反射して位相シフトミラー41に入射させる第4ビームスプリッタ34を備える。そして、位相シフトミラー41は、第4ビームスプリッタ34によって入射された参照光を入射方向と同じ方向に反射するように配置されている。これにより、位相シフトミラーに対して参照光を斜めに入射させて反射させる従来の構成に比べ、位相シフトミラー41の反射面に形成される段差に基づいて光路長の変化を容易に算出することが可能となり、装置設計や各機器の距離調整等をシンプルに行うことができる。 The optical path modulation unit 40 includes a phase shift mirror 41, and reflects the reference light downstream of the optical path by the phase shift mirror 41. As shown in FIG. 3, the phase shift mirror 41 has a stepped reflection surface, and the reference light reflected by the phase shift mirror 41 changes in optical path length in a predetermined direction in the reference light. It will be in the state. The predetermined direction here is the Y direction based on the measurement object (see FIG. 4). In the present embodiment, the phase shift mirror 41 is disposed so as to reflect the reference light on the camera unit 50 side in the Z direction, and the reflection surface faces the camera unit 50 side. As described above, the light reflected by the fourth beam splitter 34 is incident on the reflection surface of the phase shift mirror 41 in the Z direction, which is a direction perpendicular to the Y direction, and the reference light is incident on the optical path modulation unit 40. The direction and the reflection direction coincide with each other. Therefore, the reference light applied to the phase shift mirror 41 is reflected downstream of the optical path as parallel light whose phases in the Y direction are stepwise different based on the step formed on the reflection surface of the phase shift mirror 41 ( (See FIG. 4). A part of the reference light reflected by the phase shift mirror 41 passes through the fourth beam splitter 34 and reaches the first spherical lens 51, and a part thereof is reflected at a right angle. As described above, the shape measuring apparatus 3 of the present embodiment is arranged on the upstream side of the phase shift mirror 41 in the optical path of the reference light, reflects the reference light that has passed through the optical path at a right angle, and reflects it to the phase shift mirror 41. A fourth beam splitter 34 is provided. The phase shift mirror 41 is arranged to reflect the reference light incident by the fourth beam splitter 34 in the same direction as the incident direction. This makes it easier to calculate the change in the optical path length based on the step formed on the reflection surface of the phase shift mirror 41, compared to the conventional configuration in which the reference light is incident obliquely on the phase shift mirror and reflected. Therefore, it is possible to simply perform device design and distance adjustment of each device.
第1球面レンズ51は、その球面側がZ方向の光路変調ユニット40側を向くように配置されている。第2球面レンズ52は、その球面側がZ方向のカメラユニット50側を向くように配置されている。 The first spherical lens 51 is arranged so that the spherical surface thereof faces the optical path modulation unit 40 side in the Z direction. The second spherical lens 52 is arranged so that the spherical surface thereof faces the camera unit 50 side in the Z direction.
第3ビームスプリッタ26に到達した参照光は、上述のように、測定光側の光路に配置された光学系20によってY方向のサイズが調整されたものである(図4参照)。なお、参照光の一部は、第3ビームスプリッタ26で反射して漏れ光となる。 The reference light that has reached the third beam splitter 26 has been adjusted in size in the Y direction by the optical system 20 arranged in the optical path on the measurement light side as described above (see FIG. 4). A part of the reference light is reflected by the third beam splitter 26 and becomes leakage light.
測定光側の光路を通過してきた測定光と、参照光側の光路を通過してきた参照光と、は、第3ビームスプリッタ26で合波され、この合波された光がカメラユニット50によって撮像される。 The measurement light that has passed through the optical path on the measurement light side and the reference light that has passed through the optical path on the reference light side are combined by the third beam splitter 26, and the combined light is imaged by the camera unit 50. Is done.
カメラユニット50について説明する。カメラユニット50は、光の干渉によって生じる干渉縞をCCDカメラによって画像情報として取得する。カメラユニット50の受光素子におけるXY座標平面(X方向が横、Y方向が縦)において、任意のX位置Xiにおいて位相シフトミラー41によって作られた参照光側と測定光側の光路差が無くなる点(位相シフトミラー41のZi位置)があれば、カメラユニット50の受光素子Yiで干渉縞が観察される。これにより、受光素子のY位置Yiに基づいてXiの距離へと換算でき、Z方向の深さを取得できる。即ち、カメラユニット50によって取得された画像情報に基づいてX方向における深さ方向の形状を特定することが可能になる。本実施形態では、カメラユニット50が取得した画像の画素情報に基づいて制御装置4が画像処理を行ってX方向におけるZ方向の断面形状を取得する(図4参照)。 The camera unit 50 will be described. The camera unit 50 acquires interference fringes caused by light interference as image information by a CCD camera. On the XY coordinate plane (X direction is horizontal, Y direction is vertical) in the light receiving element of the camera unit 50, there is no optical path difference between the reference light side and the measurement light side created by the phase shift mirror 41 at an arbitrary X position Xi. If there is (Zi position of the phase shift mirror 41), interference fringes are observed by the light receiving element Yi of the camera unit 50. Thereby, it can convert into the distance of Xi based on Y position Yi of a light receiving element, and the depth of a Z direction can be acquired. That is, the shape in the depth direction in the X direction can be specified based on the image information acquired by the camera unit 50. In the present embodiment, the control device 4 performs image processing based on the pixel information of the image acquired by the camera unit 50 to acquire the cross-sectional shape in the Z direction in the X direction (see FIG. 4).
次に、形状測定装置3によるY方向への走査について説明する。本実施形態では、測定対象への測定光の照射面のY方向の移動は、ステージユニット10によって行う。ステージユニット10は、測定対象である成形物1をY方向に沿って移動させることで光学系20を測定対象に対して相対的に移動させる。ステージユニット10による一回の移動距離は、測定光の照射面積に基づいて適宜設定される。X方向における深さ方向の形状測定をY方向に連続的に行っていくことで測定対象の表面の形状を立体的な形状情報として取得する。 Next, scanning in the Y direction by the shape measuring apparatus 3 will be described. In the present embodiment, the stage unit 10 moves the measurement light irradiation surface in the Y direction to the measurement target. The stage unit 10 moves the optical system 20 relative to the measurement target by moving the molding 1 as the measurement target along the Y direction. The one-time moving distance by the stage unit 10 is appropriately set based on the measurement light irradiation area. The shape of the surface of the measurement target is acquired as three-dimensional shape information by continuously measuring the shape in the depth direction in the X direction in the Y direction.
上述のように、測定対象に照射される測定光は、平行光であるため測定位置(深度)が変わっても照射面の形状が一定になる(図5及び図6参照)。従って、成形物1の表面がうねるような形状であった場合でも、測定対象までの距離を調節する必要がなく、Y方向への直線的な移動のみによってXY平面の形状測定を効率的に行うことが可能となっているのである。 As described above, the measurement light applied to the measurement target is parallel light, and therefore the shape of the irradiation surface is constant even if the measurement position (depth) changes (see FIGS. 5 and 6). Therefore, even when the surface of the molded product 1 has a wavy shape, it is not necessary to adjust the distance to the measurement target, and the shape measurement of the XY plane is efficiently performed only by linear movement in the Y direction. It is possible.
以上の流れで、形状測定装置3は、測定対象である成形物1の形状情報を取得する。次に、(c)判定工程における制御装置4による品質検査処理について説明する。品質検査処理は、形状測定装置3によって取得された形状情報に基づいて成形物1の品質検査を行う判定処理である。図7は、判定工程における品質検査の判定処理を示すフローである。 With the above flow, the shape measuring device 3 acquires the shape information of the molded article 1 that is the measurement target. Next, the quality inspection process by the control device 4 in the determination step (c) will be described. The quality inspection process is a determination process for inspecting the quality of the molded product 1 based on the shape information acquired by the shape measuring device 3. FIG. 7 is a flowchart showing the quality inspection determination process in the determination step.
図7に示すように、制御装置4は、成形物1の形状情報としての測定値を形状測定装置3から取得すると、予め設定される基準値と、取得した測定値と、の差が閾値以下であるか否かを判定する判定処理を行う(S101、S102)。基準値は、基準となる成形物1の形状に基づいて設定される基準形状情報であり、閾値は許容できる誤差に基づいて設定される判定基準である。基準値と測定値の差が閾値以下ならば、成形物1を良品として判定し(S103)、閾値を超えるものであれば不良品として判定する(S104)。判定結果は、制御装置4から出力装置5に出力される。基準値と比較される測定値は、形状測定装置3によって精密に測定された値なので、成形物1の形状情報に基づいて厳密な品質検査が行われることになる。 As shown in FIG. 7, when the control device 4 acquires a measurement value as shape information of the molded product 1 from the shape measurement device 3, the difference between the preset reference value and the acquired measurement value is equal to or less than a threshold value. Judgment processing is performed to determine whether or not (S101, S102). The reference value is reference shape information set based on the shape of the molded article 1 serving as a reference, and the threshold value is a determination reference set based on an allowable error. If the difference between the reference value and the measured value is less than or equal to the threshold value, the molded product 1 is determined as a non-defective product (S103), and if it exceeds the threshold value, it is determined as a defective product (S104). The determination result is output from the control device 4 to the output device 5. Since the measured value compared with the reference value is a value precisely measured by the shape measuring device 3, a strict quality inspection is performed based on the shape information of the molded product 1.
以上説明した本実施形態の形状測定装置3を用いた成形物1の製造方法によれば、以下のような効果を奏する。 According to the manufacturing method of the molded article 1 using the shape measuring apparatus 3 of the present embodiment described above, the following effects are obtained.
本実施形態の成形物1の製造方法は、(a)成形工程と、(b)測定工程と、(c)判定工程と、を含む。(a)成形工程では、素材としてのワークを予め定められた形状に成形する。(b)測定工程では、成形工程で成形された成形物1の形状を測定対象として測定する。(c)判定工程では、測定工程で測定された成形物1の測定値(形状情報)と、予め定められた形状に基づく基準値(基準形状情報)と、に基づいて良品が不良品かを判定する。(b)測定工程は、以下のように構成される形状測定装置3によって測定される。即ち、形状測定装置3は、広帯域光を生成する光源11と、広帯域光を経路の異なる測定光と参照光に分岐し、測定対象に測定光を照射して反射させる光学系20と、参照光の光路に配置され、ステップ状に形成される反射面によって参照光におけるY方向の位置に応じて光路長を変化させる位相シフトミラー41と、測定対象に照射された測定光の反射光及び位相シフトミラー41によって光路長が変調された参照光を受光するカメラユニット50と、を備え、測定対象に照射される測定光が平行光である。 The manufacturing method of the molded product 1 of this embodiment includes (a) a molding step, (b) a measurement step, and (c) a determination step. (A) In the forming step, a workpiece as a material is formed into a predetermined shape. (B) In the measurement process, the shape of the molded article 1 molded in the molding process is measured as a measurement target. (C) In the determination step, whether the non-defective product is defective is determined based on the measured value (shape information) of the molded product 1 measured in the measurement step and the reference value (reference shape information) based on a predetermined shape. judge. (B) A measurement process is measured by the shape measuring apparatus 3 comprised as follows. In other words, the shape measuring device 3 includes a light source 11 that generates broadband light, an optical system 20 that divides the broadband light into measurement light and reference light having different paths, irradiates the measurement target with the measurement light, and reflects the measurement target. The phase shift mirror 41 that is arranged in the optical path and changes the optical path length according to the position of the reference light in the Y direction by the reflecting surface formed in a step shape, and the reflected light and the phase shift of the measurement light irradiated on the measurement target A camera unit 50 that receives the reference light whose optical path length is modulated by the mirror 41, and the measurement light applied to the measurement object is parallel light.
これにより、測定対象に照射される測定光が平行光となるので、光学系20から測定光までの距離が測定位置によって異なるために測定光の照射面の形状が一定にならない事態を防止できる。従って、測定深度の変位が大きく、うねるような形状の測定対象に対しても、その形状を正確に測定することができる。また、測定対象までの光路長を調整する必要がないことに加え、位相シフトミラー41によって参照光側で光路長の調整を行う機構を省略できるので、測定精度を向上させつつ、形状測定装置の構造を簡素化できる。更に、正確に測定された形状情報に基づいて良品か不良品かが判定されるので、品質検査を厳密に行うことができ、高品質な成形物の製造を実現できる。 Thereby, since the measurement light with which the measurement object is irradiated becomes parallel light, the distance from the optical system 20 to the measurement light varies depending on the measurement position, so that the situation where the shape of the irradiation surface of the measurement light is not constant can be prevented. Therefore, the measurement depth can be accurately measured even for a measurement object having a large measurement depth and a wavy shape. Further, in addition to the necessity of adjusting the optical path length to the measurement target, a mechanism for adjusting the optical path length on the reference light side by the phase shift mirror 41 can be omitted, so that the accuracy of the shape measuring apparatus can be improved while improving the measurement accuracy. The structure can be simplified. Furthermore, since it is determined whether it is a non-defective product or a defective product based on the accurately measured shape information, quality inspection can be performed strictly, and high-quality molded products can be manufactured.
本実施形態の成形物1の製造方法に用いられる形状測定装置3は、測定対象に照射される測定光の照射面を照射方向に直交する方向で直線状に移動させるステージユニット10を更に備え、このステージユニット10によって測定対象を相対的に移動させながら測定対象の形状を測定する。 The shape measuring apparatus 3 used in the method for manufacturing the molded article 1 of the present embodiment further includes a stage unit 10 that linearly moves the irradiation surface of the measurement light irradiated to the measurement object in a direction orthogonal to the irradiation direction. This stage unit 10 measures the shape of the measurement object while relatively moving the measurement object.
これにより、平行光は深度によって照射面の形状が変化し難いので、うねるような形状の測定対象に対しても照射面を直線状に移動させるシンプルな機構で正確な測定を行うことができる。 Thereby, since the shape of the irradiated surface is hardly changed by the depth of parallel light, accurate measurement can be performed with a simple mechanism that moves the irradiated surface linearly even for a measurement target having a wavy shape.
以上、本発明の形状測定装置3を用いた成形物1の製造方法の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述の構成に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。 As mentioned above, although preferable one Embodiment of the manufacturing method of the molded object 1 using the shape measuring apparatus 3 of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the above-mentioned structure and can be changed suitably.
次に、形状測定装置3の変形例について説明する。図9は、変形例の形状測定装置203の構成を模式的に示した図である。図2の紙面中央に平面図を記載し、二重線の枠の外には側面図を記載している。本変形例は、なお、上記実施形態の構成と同様の構成は、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。 Next, a modified example of the shape measuring apparatus 3 will be described. FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of a modified shape measuring apparatus 203. A plan view is shown in the center of the page of FIG. 2, and a side view is shown outside the double line frame. In this modification, the same components as those in the above embodiment may be denoted by the same reference numerals and the description thereof may be omitted.
図9に示すように、本変形例の形状測定装置203は、第2シリンドリカルレンズ16、第3シリンドリカルレンズ17、第4シリンドリカルレンズ21、第5シリンドリカルレンズ22を備えていない点が、上記実施形態の構成と異なる。従って、本変形例では、X方向の拡大及びX方向の縮小が行われずに、測定光がカメラユニット50に到達することになる。参照光についても、X方向の拡大及び縮小が行われていないので、測定光がこのような経路を通った場合でも、測定光と参照光のX方向のサイズ及びY方向のサイズは一致し、形状測定を正確に行うことができる。このように、光学系20を構成するレンズ、ビームスプリッタ、反射ミラー等の数や配置場所等の構成は事情に応じて適宜変更することができる。 As shown in FIG. 9, the shape measuring apparatus 203 of the present modified example does not include the second cylindrical lens 16, the third cylindrical lens 17, the fourth cylindrical lens 21, and the fifth cylindrical lens 22. The configuration is different. Therefore, in this modification, the measurement light reaches the camera unit 50 without being expanded in the X direction and reduced in the X direction. Since the reference light is not enlarged or reduced in the X direction, the size of the measurement light and the reference light in the X direction and the size in the Y direction match even when the measurement light passes through such a path. Shape measurement can be performed accurately. As described above, the number of lenses, beam splitters, reflection mirrors, and the like constituting the optical system 20 and the arrangement thereof can be appropriately changed according to circumstances.
次に、形状測定装置の第2変形例について説明する。図10は、第2変形例の形状測定装置300の構成を模式的に示した図である。本変形例においても、上記実施形態の構成と同様の構成は、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。 Next, a second modification of the shape measuring apparatus will be described. FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the shape measuring apparatus 300 of the second modified example. Also in this modification, the same configuration as the configuration of the above embodiment may be denoted by the same reference numeral, and the description thereof may be omitted.
図10に示すように、第2変形例の形状測定装置300は、各種のレンズ及びビームスプリッタ等からなる光学系320、光路変調ユニット40及びカメラユニット50のレイアウト等が上記実施形態や上記変形例の形状測定装置と異なっている。 As shown in FIG. 10, the shape measuring apparatus 300 according to the second modified example includes the optical system 320 including various lenses and beam splitters, the layout of the optical path modulation unit 40, and the camera unit 50, etc. This is different from the shape measuring device.
光学系320のレイアウトについて説明する。まず、光学系320のうち、光源11から第1ビームスプリッタ315までの光路に配置される構成について説明する。この光路には、平凸レンズ301、平凹レンズ302、第1ロッドレンズ303、第1シリンドリカルレンズ304が順に配置される。 The layout of the optical system 320 will be described. First, a configuration of the optical system 320 that is disposed in the optical path from the light source 11 to the first beam splitter 315 will be described. In this optical path, a plano-convex lens 301, a plano-concave lens 302, a first rod lens 303, and a first cylindrical lens 304 are arranged in this order.
平凸レンズ301は、球面を有するレンズであり、球面部分が光源11側を向くように配置される。平凹レンズ302は、球面状に形成される凹部が光路の下流側を向くように配置される。光源11から照射された光は、平凸レンズ301と平凹レンズ302を通過することにより、ビーム径が縮小される。第1ロッドレンズ303は、その軸方向がY方向を向くように配置される。第1シリンドリカルレンズ304は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、その長手方向がY方向に平行になるとともに、曲面部分が光路の下流側を向いている。光源11から照射された光は、平凸レンズ301、平凹レンズ302、第1ロッドレンズ303、第1シリンドリカルレンズ304を通過してX方向が拡大された状態(平行光の状態)で第1ビームスプリッタ315に到達する。 The plano-convex lens 301 is a lens having a spherical surface, and is disposed so that the spherical portion faces the light source 11 side. The plano-concave lens 302 is disposed such that the concave portion formed in a spherical shape faces the downstream side of the optical path. The light emitted from the light source 11 passes through the plano-convex lens 301 and the plano-concave lens 302, and the beam diameter is reduced. The first rod lens 303 is arranged so that its axial direction is in the Y direction. The first cylindrical lens 304 has a shape obtained by cutting out a part of a side surface of a cylinder. The longitudinal direction of the first cylindrical lens 304 is parallel to the Y direction, and the curved surface portion faces the downstream side of the optical path. The light emitted from the light source 11 passes through the plano-convex lens 301, the plano-concave lens 302, the first rod lens 303, and the first cylindrical lens 304, and is expanded in the X direction (parallel light state). 315 is reached.
第1ビームスプリッタ315について説明する。第1ビームスプリッタ315のコーティング面は、光源11側に形成される。第1ビームスプリッタ315まで到達した平行光は、測定光側の光路と、参照光側の光路と、に分岐する。本変形例における測定光は、第1ビームスプリッタ315によって測定対象に照射された光の反射光である。また、参照光は、第1ビームスプリッタ315を通過し、光路変調ユニット40を経由してカメラユニット50に到達する光である。 The first beam splitter 315 will be described. The coating surface of the first beam splitter 315 is formed on the light source 11 side. The parallel light reaching the first beam splitter 315 is branched into an optical path on the measurement light side and an optical path on the reference light side. The measurement light in this modification is reflected light of the light irradiated onto the measurement object by the first beam splitter 315. The reference light is light that passes through the first beam splitter 315 and reaches the camera unit 50 via the optical path modulation unit 40.
次に、光学系320のうち、第1ビームスプリッタ315からカメラユニット50までの測定光側の光路に配置される構成について説明する。測定光側の光路には、集光レンズ331、第2シリンドリカルレンズ332、第3シリンドリカルレンズ333、第2ロッドレンズ334、第4シリンドリカルレンズ335、第2ビームスプリッタ340が順に配置される。 Next, the structure arrange | positioned in the optical path by the side of the measurement light from the 1st beam splitter 315 to the camera unit 50 among the optical systems 320 is demonstrated. A condensing lens 331, a second cylindrical lens 332, a third cylindrical lens 333, a second rod lens 334, a fourth cylindrical lens 335, and a second beam splitter 340 are sequentially arranged on the optical path on the measurement light side.
集光レンズ331は、球面を有する平凸型のシリンドリカルレンズであり、ステージユニット10にセットされた測定対象(成形物1)の戻り散乱光を集光し、測定光側の光路(ステージユニット10の測定対象からカメラユニット50までの間の光路)における4f光学系の結像用レンズとして機能する。 The condensing lens 331 is a plano-convex cylindrical lens having a spherical surface, condenses the return scattered light of the measurement target (molded product 1) set on the stage unit 10, and the optical path on the measurement light side (the stage unit 10) The optical path between the measurement object and the camera unit 50) functions as an imaging lens for the 4f optical system.
第2シリンドリカルレンズ332及び第3シリンドリカルレンズ333は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、その長手方向がY方向を向いている。第2シリンドリカルレンズ332は、焦点距離が第3シリンドリカルレンズ333よりも長く形成されており、曲面部分が光路の上流側を向いている。一方、第3シリンドリカルレンズ333は、曲面部分が光路の下流側を向いている。第2シリンドリカルレンズ332及び第3シリンドリカルレンズ333によって測定光は、X方向に縮小される。 The 2nd cylindrical lens 332 and the 3rd cylindrical lens 333 are comprised by the shape which cut out a part of side surface of a cylinder, and the longitudinal direction has faced the Y direction. The second cylindrical lens 332 has a focal length longer than that of the third cylindrical lens 333, and the curved surface portion faces the upstream side of the optical path. On the other hand, the curved surface portion of the third cylindrical lens 333 faces the downstream side of the optical path. The measurement light is reduced in the X direction by the second cylindrical lens 332 and the third cylindrical lens 333.
第2シリンドリカルレンズ332及び第3シリンドリカルレンズ333によってX方向に縮小された測定光は、第2ロッドレンズ334を通ってY方向に拡大される。第4シリンドリカルレンズ335は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、曲面部分が光路の下流側を向いている。測定光は、この第4シリンドリカルレンズ335を通じてY方向にコリメートされる。 The measurement light reduced in the X direction by the second cylindrical lens 332 and the third cylindrical lens 333 is expanded in the Y direction through the second rod lens 334. The fourth cylindrical lens 335 is formed in a shape obtained by cutting out a part of the side surface of the cylinder, and the curved surface portion faces the downstream side of the optical path. The measurement light is collimated in the Y direction through the fourth cylindrical lens 335.
第2ビームスプリッタ340は、そのコーティング面がカメラユニット50側に位置する。第4シリンドリカルレンズ335を通過してきた測定光は、第2ビームスプリッタ340を通過してカメラユニット50に到達する。第2ビームスプリッタ340は、測定光と参照光が合波される合波手段であり、この第2ビームスプリッタ340で測定光と参照光が合波される。 The coating surface of the second beam splitter 340 is located on the camera unit 50 side. The measurement light that has passed through the fourth cylindrical lens 335 passes through the second beam splitter 340 and reaches the camera unit 50. The second beam splitter 340 is a multiplexing unit that combines the measurement light and the reference light, and the measurement beam and the reference light are combined by the second beam splitter 340.
次に、第1ビームスプリッタ315からカメラユニット50までの参照光側の光路に配置される光学系320及び光路変調ユニット40について説明する。この参照光側の光路には、第5シリンドリカルレンズ351、第6シリンドリカルレンズ352、反射ミラー355、第3ロッドレンズ356、第7シリンドリカルレンズ357、第3ビームスプリッタ360、光路変調ユニット40、第1球面レンズ361、第2球面レンズ362、第2ビームスプリッタ340が順に配置される。 Next, the optical system 320 and the optical path modulation unit 40 arranged in the optical path on the reference light side from the first beam splitter 315 to the camera unit 50 will be described. In the optical path on the reference light side, the fifth cylindrical lens 351, the sixth cylindrical lens 352, the reflection mirror 355, the third rod lens 356, the seventh cylindrical lens 357, the third beam splitter 360, the optical path modulation unit 40, the first A spherical lens 361, a second spherical lens 362, and a second beam splitter 340 are arranged in this order.
第5シリンドリカルレンズ351は、曲面部分が光路の上流側を向いている。一方、第6シリンドリカルレンズ352は、曲面部分の凹部が光路の下流側を向いている。第5シリンドリカルレンズ351及び第6シリンドリカルレンズ352によって第1ビームスプリッタ315からの参照光がX方向に縮小される。 The fifth cylindrical lens 351 has a curved surface portion facing the upstream side of the optical path. On the other hand, in the sixth cylindrical lens 352, the concave portion of the curved surface portion faces the downstream side of the optical path. The reference light from the first beam splitter 315 is reduced in the X direction by the fifth cylindrical lens 351 and the sixth cylindrical lens 352.
反射ミラー355は、Z方向の参照光をY方向に全反射する反射手段である。従って、第5シリンドリカルレンズ351及び第6シリンドリカルレンズ352を通過してきた参照光は、反射ミラー355により、漏れ光が生じることなく、光路の下流側に導かれる。 The reflection mirror 355 is a reflection unit that totally reflects reference light in the Z direction in the Y direction. Therefore, the reference light that has passed through the fifth cylindrical lens 351 and the sixth cylindrical lens 352 is guided to the downstream side of the optical path by the reflection mirror 355 without causing leakage light.
第3ロッドレンズ356は、その軸方向が第2ロッドレンズ334の軸方向と平行になるように配置される。反射ミラー355によって反射された参照光は、第3ロッドレンズ356を通ってY方向に拡大される。第7シリンドリカルレンズ357は、円柱の側面の一部を切り出した形状に構成されており、その長手方向がX方向を向くともに、曲面部分が光路の下流側を向いている。参照光は、この第7シリンドリカルレンズ357を通じてY方向にコリメートされる。 The third rod lens 356 is disposed so that its axial direction is parallel to the axial direction of the second rod lens 334. The reference light reflected by the reflection mirror 355 passes through the third rod lens 356 and is expanded in the Y direction. The seventh cylindrical lens 357 has a shape obtained by cutting out a part of a side surface of a cylinder. The longitudinal direction of the seventh cylindrical lens 357 faces the X direction, and the curved surface portion faces the downstream side of the optical path. The reference light is collimated in the Y direction through the seventh cylindrical lens 357.
第3ビームスプリッタ360は、第7シリンドリカルレンズ357を通過してきた光を光路変調ユニット40に反射するとともに、光路変調ユニット40によって位相が変異した参照光をY方向のカメラユニット50側に通過させる。 The third beam splitter 360 reflects the light that has passed through the seventh cylindrical lens 357 to the optical path modulation unit 40 and allows the reference light whose phase has been changed by the optical path modulation unit 40 to pass to the camera unit 50 side in the Y direction.
第1球面レンズ361は、その球面側がZ方向の光路変調ユニット40側を向くように配置されている。第2球面レンズ362は、その球面側がZ方向のカメラユニット50側を向くように配置されている。第1球面レンズ361及び第2球面レンズ362は、参照光側の光路(光路変調ユニット40からカメラユニット50までの間の光路)における4f光学系の結像用レンズとして機能する。 The first spherical lens 361 is arranged so that the spherical surface thereof faces the optical path modulation unit 40 in the Z direction. The second spherical lens 362 is disposed so that the spherical surface faces the camera unit 50 side in the Z direction. The first spherical lens 361 and the second spherical lens 362 function as an imaging lens of the 4f optical system in the optical path on the reference light side (the optical path between the optical path modulation unit 40 and the camera unit 50).
第2ビームスプリッタ340は、そのコーティング面によって第1球面レンズ361及び第2球面レンズ362を通過した光をZ方向のカメラユニット50側に反射させる。上述の通り、第2ビームスプリッタ340には測定光が入射しており、測定光と参照光が合波されてカメラユニット50に到達する。カメラユニット50に取得された画像処理については上記実施形態と同様である。 The second beam splitter 340 reflects the light that has passed through the first spherical lens 361 and the second spherical lens 362 to the camera unit 50 side in the Z direction by its coating surface. As described above, the measurement light is incident on the second beam splitter 340, and the measurement light and the reference light are combined to reach the camera unit 50. The image processing acquired by the camera unit 50 is the same as in the above embodiment.
第2変形例の形状測定装置300の主要な構成は、以上の通りである。第2変形例では、第1ビームスプリッタ315は、Z方向においては第1シリンドリカルレンズ304と第5シリンドリカルレンズ351に挟まれ、Z方向に直交するX方向においては測定対象(成形物1)と集光レンズ331に挟まれるように配置されている。これによって、測定対象に光を照射する際に、漏れ光が生じないようになっている。また、集光レンズ331と測定対象(ステージユニット10)の間にはレンズが配置されていないので、測定対象で反射された測定光は、レンズによって反射されることなく集光レンズ331に集光される。即ち、第2変形例の形状測定装置300は、配置されるレンズ数を削減し、ゴーストの影響を効果的に低減できるレイアウトになっている。このように、第2変形例でも示したように、形状測定装置の光学系、光路変調ユニット及びカメラユニットのレイアウトは、事情に応じて適宜変更することができる。 The main configuration of the shape measuring apparatus 300 of the second modification is as described above. In the second modification, the first beam splitter 315 is sandwiched between the first cylindrical lens 304 and the fifth cylindrical lens 351 in the Z direction, and is collected from the measurement target (molded product 1) in the X direction orthogonal to the Z direction. It arrange | positions so that it may be pinched | interposed into the optical lens 331. FIG. Thereby, when irradiating light to a measuring object, leak light does not arise. In addition, since no lens is disposed between the condenser lens 331 and the measurement target (stage unit 10), the measurement light reflected by the measurement target is condensed on the condenser lens 331 without being reflected by the lens. Is done. That is, the shape measuring apparatus 300 according to the second modification has a layout that can reduce the number of arranged lenses and effectively reduce the influence of ghosts. Thus, as also shown in the second modification, the layout of the optical system, the optical path modulation unit, and the camera unit of the shape measuring apparatus can be changed as appropriate according to circumstances.
上記実施形態では、光源11で出力された光を第1ビームスプリッタ15の上流側で平行光にする構成であるが、測定対象に照射される測定光が平行光になっていればよく、平行光にする位置は、適宜変更することができる。例えば、第1ビームスプリッタ15の下流側で平行光にすることもできる。この場合、測定光と参照光のサイズを合わせるために、参照光側の経路に平行光にする手段を配置することが好ましい。 In the above embodiment, the light output from the light source 11 is converted into parallel light on the upstream side of the first beam splitter 15. However, the measurement light applied to the measurement target only needs to be parallel light. The position of light can be changed as appropriate. For example, parallel light can be made downstream of the first beam splitter 15. In this case, in order to match the sizes of the measurement light and the reference light, it is preferable to arrange means for making the parallel light in the path on the reference light side.
上記実施形態では、光学系のレンズとしてシリンドリカルレンズや球面レンズを用いているが、使用するレンズは適宜変更することができる。例えば、ダブレットレンズ、トリプレットレンズや非球面レンズ等の収差の少ないレンズを用いることも有効である。 In the above embodiment, a cylindrical lens or a spherical lens is used as the lens of the optical system, but the lens to be used can be changed as appropriate. For example, it is also effective to use a lens with little aberration, such as a doublet lens, a triplet lens, or an aspheric lens.
上記実施形態では、ステージユニット10によって成形物1を移動させることによって、測定対象の照射面を相対的に移動させるように構成されているが、この構成は適宜変更することができる。例えば、形状測定装置3の光学系20を測定対象に対して移動させて照射面を移動させるように構成することもできる。 In the said embodiment, it is comprised so that the irradiation surface of a measuring object may be moved relatively by moving the molding 1 by the stage unit 10, However, This structure can be changed suitably. For example, the irradiation system can be moved by moving the optical system 20 of the shape measuring apparatus 3 with respect to the measurement target.
上記実施形態では、自動車の車体パネルを成形物1としたが、本実施形態の形状測定装置3は、自動車の車体パネル以外の成形物にも当然適用可能である。例えば、成形方法もプレス成形に限定されず、射出成型等で形状が成形された成形物に対しても本実施形態の形状測定装置3を適用できる。 In the said embodiment, although the vehicle body panel of the motor vehicle was made into the molded object 1, naturally the shape measuring apparatus 3 of this embodiment is applicable also to molded objects other than the vehicle body panel of an automobile. For example, the molding method is not limited to press molding, and the shape measuring device 3 of the present embodiment can be applied to a molded product whose shape is molded by injection molding or the like.
上記実施形態では、マッハツェンダー方式に本発明を適用した例を説明したが、この方式に限定されるものではなく、マイケルソン型干渉計等、種々の干渉計に本発明を適用することができる。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the Mach-Zehnder system has been described. However, the present invention is not limited to this system, and the present invention can be applied to various interferometers such as a Michelson interferometer. .
1 成形物(測定対象)
3,203,300 形状測定装置(干渉計)
10 ステージユニット(移動装置)
11 光源
20,320 光学系
41 位相シフトミラー
50 カメラユニット(検出器)
1 Molded object (measurement object)
3,203,300 Shape measuring device (interferometer)
10 Stage unit (moving device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Light source 20,320 Optical system 41 Phase shift mirror 50 Camera unit (detector)
Claims (5)
前記成形工程で成形された成形物の形状を測定対象として測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された成形物の形状情報と、予め定められた形状に基づく基準形状情報と、に基づいて良品が不良品かを判定する判定工程と、
を含み、
前記測定工程は、
広帯域光を生成する光源と、
前記広帯域光を経路の異なる測定光と参照光に分岐し、前記測定対象に測定光を照射して反射させる光学系と、
前記参照光の光路に配置され、ステップ状に形成される反射面によって前記参照光における所定方向の位置に応じて光路長を変化させる位相シフトミラーと、
前記測定対象に照射された前記測定光の反射光及び前記位相シフトミラーによって光路長が変調された参照光を受光する検出器と、
を備え、
前記測定対象に照射される測定光が平行光である干渉計を用いて測定対象の形状を測定する成形物の製造方法。 A molding process for molding the material into a predetermined shape;
A measurement process for measuring the shape of the molded product molded in the molding process as a measurement object;
A determination step of determining whether a non-defective product is a defective product based on shape information of the molded product measured in the measurement step, and reference shape information based on a predetermined shape,
Including
The measurement step includes
A light source that generates broadband light;
An optical system that divides the broadband light into measurement light and reference light having different paths, irradiates the measurement object with the measurement light, and reflects the measurement light;
A phase shift mirror that is arranged in the optical path of the reference light and changes an optical path length according to a position in a predetermined direction in the reference light by a reflecting surface formed in a step shape;
A detector that receives reflected light of the measurement light irradiated on the measurement object and reference light whose optical path length is modulated by the phase shift mirror;
With
A method for manufacturing a molded article, wherein the shape of the measurement target is measured using an interferometer in which the measurement light irradiated on the measurement target is parallel light.
広帯域光を生成する光源と、
前記広帯域光を経路の異なる測定光と参照光に分岐し、測定対象に測定光を照射して反射させる光学系と、
前記参照光の光路に配置され、ステップ状に形成される反射面によって前記参照光における所定方向の位置に応じて光路長を変化させる位相シフトミラーと、
前記測定対象に照射された前記測定光の反射光及び前記位相シフトミラーによって光路長が変調された参照光を受光する検出器と、
を備え、
前記測定対象に照射される測定光が平行光である干渉計を用いて測定対象の形状を測定する形状測定方法。 A shape measuring method using an interferometer,
A light source that generates broadband light;
An optical system that divides the broadband light into measurement light and reference light having different paths, irradiates the measurement object with the measurement light, and reflects the measurement light;
A phase shift mirror that is arranged in the optical path of the reference light and changes an optical path length according to a position in a predetermined direction in the reference light by a reflecting surface formed in a step shape;
A detector that receives reflected light of the measurement light irradiated on the measurement object and reference light whose optical path length is modulated by the phase shift mirror;
With
A shape measurement method for measuring the shape of a measurement object using an interferometer in which the measurement light applied to the measurement object is parallel light.
前記広帯域光を経路の異なる測定光と参照光に分岐し、測定対象に測定光を照射して反射させる光学系と、
前記参照光の光路に配置され、ステップ状に形成される反射面によって前記参照光における所定方向の位置に応じて光路長を変化させる位相シフトミラーと、
前記測定対象に照射された前記測定光の反射光及び前記位相シフトミラーによって光路長が変調された参照光を受光する検出器と、
を備え、
前記測定対象に照射される測定光が平行光である形状測定装置。 A light source that generates broadband light;
An optical system that divides the broadband light into measurement light and reference light having different paths, irradiates the measurement object with the measurement light, and reflects the measurement light;
A phase shift mirror that is arranged in the optical path of the reference light and changes an optical path length according to a position in a predetermined direction in the reference light by a reflecting surface formed in a step shape;
A detector that receives reflected light of the measurement light irradiated on the measurement object and reference light whose optical path length is modulated by the phase shift mirror;
With
A shape measuring apparatus in which the measurement light applied to the measurement object is parallel light.
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