[發明專利]繪制表面輪廓

無效

• 申請號: 200680023184.7
• 申請日: 2006-06-27
• 公開（公告）號: CN101208580A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: W·波澤;W·D·范阿姆斯特
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01N21/95;G06T7/00;G01B11/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王英

技術領域

本發明涉及三維(3D)物體的表面測量領域，更具體而言涉及經處理的和未經處理的晶片的納米形貌、諸如后視鏡或非球面透鏡的光學元件的表面確定以及眼睛和光學產業中的自由形態(free-forms)。

背景技術

傳統上，通過機械探頭獲得對三維表面的真實測量和繪制。這些探頭包括金鋼石針或觸針，其在與表面機械接觸的同時在所述表面上以高精確度移動。將接連的觸針掃描的測量輪廓縫合到一起，以形成3D形貌。但是，機械探頭的速度非常慢，其更適于測量輪廓，而不是測量完整的三維形貌(topography)。此外，在很多應用中，不允許與物體進行機械接觸。

通常已知的是將干涉測量法用于實現確定三維形貌的目的。但是，這種廣泛使用的技術面臨著一些基本的限制。其中一個問題在于測量高度范圍有限，因為不允許邊緣(fringe)密度過高。另一個缺點在于，橫向分辨率限于傳感器的分辨率，所述傳感器在大多數情況下為CCD傳感器。

另一種獲得三維表面的真實測量和繪制的可能性是使用執行斜率測量，尤其是光學斜率測量的設備。這些設備將得到作為表面輪廓的斜率的物理數據。在下述說明中將這些數據稱為斜率數據。通過數據函數g(x→)=0]]>表示表面輪廓，其中表示物體表面上的位置。所述函數通常具有g(x→)=f(x1,x2)-x3]]>的形式，就笛卡兒坐標系而言，其變為g(x→)=z(x,y)-z.]]>x₃或z分別是所要測量的量。之后，通過這些設備確定斜率或梯度進而，執行數值積分，例如，線性積分，以獲得表面形貌g(x→)=0.]]>

斜率測量的一個基本問題在于，只有當原始數據(其指斜率數據)未顯示出明顯的誤差時，才能成功地進行數值積分。因此，有缺陷的斜率測量值生成了錯誤的高度值，或者在采用簡單的線積分的情況下試圖繼續傳播或產生拖尾。本領域技術人員已知的更為先進的積分方法可以在一定程度上降低這一問題的影響。但是，仍然存在問題。例如，WO?2004/063666中公開了一種這樣的方法，將其引入以供參考。

發明內容