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公開番号2025107073
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024000821
出願日2024-01-05
発明の名称測定装置及び物品の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01B 11/00 20060101AFI20250710BHJP(測定;試験)
要約【課題】
測定対象物の表面上のパターンによる誤差を低減可能な測定装置を提供する。
【解決手段】
測定対象物の変位を計測する測定装置であって、前記測定対象物の測定対象面で生じる拡散反射光を受光する受光光学系と、前記受光光学系からの光を検出する光電変換素子アレイと、前記光電変換素子アレイから出力される画像について、異なるタイミングで取得した2つの画像の相関を用いて変位を算出する算出部と、を有し、前記受光光学系は、前記測定対象面の像を前記光電変換素子アレイの配列方向に対して非平行な方向に線状に結像する特性を有する。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
測定対象物の変位を計測する測定装置であって、
前記測定対象物の測定対象面で生じる拡散反射光を受光する受光光学系と、
前記受光光学系からの光を検出する光電変換素子アレイと、
前記光電変換素子アレイから出力される画像について、異なるタイミングで取得した２つの画像の相関を用いて変位を算出する算出部と、を有し、
前記受光光学系は、前記測定対象面の像を前記光電変換素子アレイの配列方向に対して非平行な方向に線状に結像する特性を有することを特徴とする測定装置。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記光電変換素子アレイは、一次元に配列された光電変換素子からなることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記受光光学系は、前記測定対象面の像を、前記光電変換素子アレイの前記配列方向に対して略垂直方向に線状に結像することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記受光光学系はシリンドリカルレンズを含み、前記測定対象面の像を線状に結像することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
前記受光光学系はリニアフレネルレンズを含み、前記測定対象面の像を線状に結像することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項６】
前記受光光学系は測定方向に対しては、テレセントリック光学系であることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項７】
請求項１～５のいずれか１項に記載の測定装置によって測定対象物の変位を測定する測定工程と、
測定された前記測定対象物を用いて物品を製造する製造工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置及び物品の製造方法等に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【０００２】
従来の非接触測定装置として、特許文献１に開示された測定装置がある。この測定装置は、面内方向に移動する測定対象物を順次撮像し、異なるタイミングで取得した画像の相互相関関数のピーク位置から変位を算出する。相互相関関数のピーク位置を決定する際にサブピクセル推定を実施し、分解能の向上を図るとともに、サブピクセル推定時に発生する誤差の累積を防ぐ構成が開示されている。
【０００３】
特許文献２に開示された測定装置は、像に含まれる空間周波数分布に起因する誤差を補正する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７３４６４８９号公報
特開２０２３－９２９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、１次元的に配列する光電変換素子アレイを用いる場合、測定対象物の搬送方向と光電変換素子の配列方向の角度ずれが生じると、測定対象物上のパターン角度分布に起因する誤差が発生する。
【０００６】
例えば、切削加工による引き目が顕著な金属のように表面上のパターン角度分布が揃っていると誤差が大きくなり、ブラスト面のように表面上のパターン角度分布がランダムな場合は誤差が小さくなる傾向がある。
【０００７】
この誤差は撮像時点で画像に埋め込まれてしまうため、測長演算時に補正することは困難である。又、測定対象物の搬送方向と光電変換素子アレイの配列方向を厳密に一致させる調整も容易ではない。様々な測定対象物を取り扱う場合、各測定対象物の表面上のパターン角度分布が夫々異なることに起因する誤差が発生してしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は、測定対象物の表面上のパターンによる誤差を低減可能な測定装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１側面の測定装置は、
測定対象物の変位を計測する測定装置であって、
前記測定対象物の測定対象面で生じる拡散反射光を受光する受光光学系と、
前記受光光学系からの光を検出する光電変換素子アレイと、
前記光電変換素子アレイから出力される画像について、異なるタイミングで取得した２つの画像の相関を用いて変位を算出する算出部と、を有し、
前記受光光学系は、前記測定対象面の像を前記光電変換素子アレイの配列方向に対して非平行な方向に線状に結像する特性を有することを特徴とする測定装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定対象物の表面上のパターンによる誤差を低減可能な測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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