[發明專利]光學形狀測定裝置、形狀測定的方法以及制造具有形狀的結構的方法

無效

• 申請號: 201280015980.1
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN103562674A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 山田智明;種村隆
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧

1.一種形狀測定裝置，是測定被測定物的形狀，其特征在于具備：

照射部，包括光源并且配制成借由對該被測定物照射來自該光源的光以形成點狀圖案；

掃描部，以該點狀圖案相對地掃描該被測定物的表面；

受光部，包括多個受光像素，其排列成從與該光照射至該被測定物的照射方向不同方向來檢測該光照射至該被測定物所產生的該點狀圖案的像；

變更部，是依據該光的照射方向變更取得該受光部的信號的位置，該信號用于檢測該點狀圖案的像的位置；以及

控制部，根據來自該受光部的信號算出該被測定物的位置信息。

2.根據權利要求1所述的形狀測定裝置，其中，該受光部具有二維排列的該多個受光像素；

該變更部，是在該受光部的該多個受光像素中，選擇取得用于檢測該點狀圖案的像的位置的信號的部分的受光像素。

3.根據權利要求2所述的形狀測定裝置，其中，該掃描部是借由改變該光照射至該被測定物時的照射方向，以該點狀圖案掃描該被測定物的表面。

4.根據權利要求2或3所述的形狀測定裝置，其中，該變更部從該多個受光像素中選擇該多個受光像素的部分，該多個受光像素配置在該受光部上所形成的該點狀圖案的像的位置，且在使該光掃描的情況下排列于沿著與該點狀圖案的像位移的位移方向不同的方向。

5.根據權利要求2至4中任一權利要求所述的形狀測定裝置，其中，該變更部在使該光掃描的情況下排列于沿著與該點狀圖案的像位移的方向正交的方向的受光像素群設定為一條檢測線，且設定配置在該點狀圖案的像的位移方向中的分別不同位置的多個檢測線，以及依據該光的照射方向從該多個檢測線中選擇使用于檢測的檢測線區域；

該控制部，是使該受光部借由已選擇的該檢測線區域來檢測該點狀圖案的像。

6.根據權利要求5所述的形狀測定裝置，其中，該變更部根據使該光的照射方向與在該多個檢測線中的使用于檢測的該檢測線區域產生關聯的選擇基準，選擇該檢測線區域。

7.根據權利要求6所述的形狀測定裝置，進一步具備安裝成儲存選擇表的記憶部，

其中該選擇基準是借由使該光的照射方向與所使用的該檢測線區域產生關聯的該選擇表所構成；以及

該選擇表是根據在測定既定形狀之物所得的該光的照射方向與所使用的該檢測線預先作成。

8.根據權利要求5所述的形狀測定裝置，其中，該變更部依據該多個檢測線中的使用于檢測的該檢測線區域，使該掃描部變更該光的照射方向。

9.根據權利要求8所述的形狀測定裝置，其中，該受光部為二維的滾動光闌攝影機；以及

該變更部依據該光的掃描速度與已成像在該受光部的該點狀圖案的直徑決定曝光時間，以使該點狀圖案的像能曝光于在該滾動光闌攝影機的該檢測線區域。

10.根據權利要求8所述的形狀測定裝置，其中，該受光部為二維的滾動光闌攝影機；以及

該變更部依據該光的掃描速度變更該滾動光闌攝影機的曝光時序。

11.根據權利要求2至10中任一權利要求所述的形狀測定裝置，其中，該變更部根據控制該掃描部的控制信號、角度檢測部的檢測信息、及照射位置檢測部的檢測信息之一來檢測該光的照射方向，該角度檢測部由于該掃描部而檢測照射該光的角度，該照射位置檢測部具有從該光分岐的光照射的受光元件，檢測照射至該受光元件的已分岐的光的照射位置。

12.根據權利要求5至11中任一權利要求所述的形狀測定裝置，其中，該光源具備光學部，其使與該檢測線垂直的直徑較與該檢測線平行的直徑狹窄的該點狀圖案投影于該被測定物。

13.根據權利要求5至12中任一權利要求所述的形狀測定裝置，其中，該控制部依據由于該光的該點狀圖案的直徑的最大值，選擇正交該檢測線的垂直方向中彼此鄰接的多個受光元件，根據來自在該垂直方向中彼此鄰接的該多個受光元件的輸出值累加后的檢測結果，算出該被測定物的位置信息。

14.根據權利要求5至13中任一權利要求所述的形狀測定裝置，其中，該變更部將該檢測線區域決定成較該點狀圖案的直徑大；以及

該控制部，根據包含在該檢測線區域中該點狀圖案的像的中亮度最高的位置處配置的受光像素的該檢測線的檢測結果，算出該被測定物的位置信息。