IPC분류정보
국가/구분 |
한국(KR)/등록특허
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국제특허분류(IPC9판) |
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출원번호 |
10-2004-0019095
(2004-03-20)
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공개번호 |
10-2004-0083012
(2004-09-30)
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등록번호 |
10-0890986-0000
(2009-03-23)
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DOI |
http://doi.org/10.8080/1020040019095
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발명자
/ 주소 |
- 아키시바유지
/ 일본오사카후오사카시히가시요도가와쿠히가시나카지마*-*-**가부시키가이샤키엔스나이
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출원인 / 주소 |
- 가부시키가이샤 키엔스 / 일본 오사카후 오사카시 히가시요도가와쿠 히가시나카지마 *-*-**
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대리인 / 주소 |
-
김태홍
(Kim, Tae Hong)
-
서울 중구 충무*가동 **-* 극동빌딩 **층
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심사청구여부 |
있음 (2007-09-07) |
심사진행상태 |
등록결정(일반) |
법적상태 |
소멸 |
초록
▼
본 발명은 피측정물의 표면 상태에 의존하지 않고 안정적인 계측이 가능한 변위계 및 변위 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 변위계는 피측정물(16)에 투사하는 대물 렌즈(15)와, 소정의 진폭으로 대물 렌즈(15)를 통과하는 빛의 광축 방향을 따라 대물 렌즈(15)를 진동시키는 진동부와, 대물 렌즈(15)의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 광축 방향과 직교하는 평면을 따라서 대물 렌즈(15)를 이동시키는 대물 렌즈 주사부(52)와, 대물 렌즈(15)가 이동한 위치를 검출하는 대물 렌즈 이동 검출부(53)와, 대물 렌즈 이동
본 발명은 피측정물의 표면 상태에 의존하지 않고 안정적인 계측이 가능한 변위계 및 변위 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 변위계는 피측정물(16)에 투사하는 대물 렌즈(15)와, 소정의 진폭으로 대물 렌즈(15)를 통과하는 빛의 광축 방향을 따라 대물 렌즈(15)를 진동시키는 진동부와, 대물 렌즈(15)의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 광축 방향과 직교하는 평면을 따라서 대물 렌즈(15)를 이동시키는 대물 렌즈 주사부(52)와, 대물 렌즈(15)가 이동한 위치를 검출하는 대물 렌즈 이동 검출부(53)와, 대물 렌즈 이동 검출부(53)에 의해 검출된 측정 영역 내에서, 대물 렌즈(15)의 위치 정보와 복수의 측정 포인트에서 측정된 변위량에 기초하여 측정 영역 내에서 변위량의 분포를 연산하기 위한 연산 처리부(58)와, 연산 처리부(58)에 의해 연산된 결과를 출력하기 위한 출력부를 구비한다.
대표청구항
▼
피측정물에 투사하는 빛을 발생시키는 발광부와,상기 발광부에서 출사된 빛을 받아 피측정물에 투사하는 대물 렌즈와,상기 대물 렌즈를 소정의 진폭으로 제1 방향을 따라서 진동시키는 진동부와,제1 방향으로 상기 대물 렌즈가 이동한 위치를 검출하는 위치 검출부와,피측정물로부터의 반사광이 통과하는 광 조리개부와,상기 광 조리개부를 통과한 빛을 수광하는 수광부와,상기 수광부에서 수광한 수광량이 최대인 시점에서 상기 위치 검출부로부터 검출 위치를 취득하고, 이것에 기초하여 피측정물에 관한 변위를 연산하는 변위 연산부와,상기 대물 렌즈를 제1 방향
피측정물에 투사하는 빛을 발생시키는 발광부와,상기 발광부에서 출사된 빛을 받아 피측정물에 투사하는 대물 렌즈와,상기 대물 렌즈를 소정의 진폭으로 제1 방향을 따라서 진동시키는 진동부와,제1 방향으로 상기 대물 렌즈가 이동한 위치를 검출하는 위치 검출부와,피측정물로부터의 반사광이 통과하는 광 조리개부와,상기 광 조리개부를 통과한 빛을 수광하는 수광부와,상기 수광부에서 수광한 수광량이 최대인 시점에서 상기 위치 검출부로부터 검출 위치를 취득하고, 이것에 기초하여 피측정물에 관한 변위를 연산하는 변위 연산부와,상기 대물 렌즈를 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 이동시키는 대물 렌즈 주사부와,상기 대물 렌즈 주사부에 의해 대물 렌즈를 제2 방향을 따라 이동시킴으로써 피측정물에서의 측정 포인트를 소정의 이동량으로 이동시키고, 복수의 측정 포인트에서 변위를 측정하고, 각 측정 포인트에서의 변위 측정 결과에 기초해서 피측정물에 관한 2차원적 변위를 연산하는 연산 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 변위계.제1항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 원호 상에 이동시키는 것을 특징으로 하는 변위계.제2항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 소정의 회전축을 중심으로 하여 원호 상에 이동시키는 서보 모터로 구성되고, 상기 대물 렌즈 이동 검출부는 상기 서보 모터의 회전각을 검출하는 회전각 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제2항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 소정의 회전축을 중심으로 하여 회전 이동시키는 보이스 코일로 구성되고, 상기 대물 렌즈 이동 검출부는 상기 보이스 코일의 이동을 검출하는 홀소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제2항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 연결한 캔틸레버로 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제1항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 직선형으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 변위계.제1항에 있어서, 상기 변위계는 피측정물로부터의 반사광의 광로 상에 배치되는 촬상용 수광부와, 상기 촬상용 수광부에서 검출된 수광 신호에 기초하여 피측정물을 결상하여 표시하기 위한 촬상 모니터를 더 구비하고, 상기 촬상 모니터에 표시하는 화상을 촬상하는 타이밍은 소정의 측정 포인트에서, 상기 진동부가 상기 대물 렌즈를 진동시켜 상기 수광부의 수광량이 최대가 된 시점으로 설정되는 것을 특징으로 하는 변위계.피측정물에 투사하는 빛을 발생시키는 발광부와,상기 발광부에서 출사된 빛을 받아 피측정물에 투사하는 대물 렌즈와,상기 대물 렌즈를 소정의 진폭으로 대물 렌즈를 통과하는 빛의 광축 방향을 따라서 진동시키는 진동부와,광축 방향으로 상기 대물 렌즈가 이동한 위치를 검출하는 위치 검출부와,피측정물로부터의 반사광이 통과하는 광 조리개부와,상기 광 조리개부를 통과한 빛을 수광하는 수광부와,상기 수광부에서 수광한 수광량이 최대인 시점에서 상기 위치 검출부로부터 검출 위치를 취득하고, 이것에 기초하여 피측정물에 관한 변위를 연산하는 변위 연산부와,피측정물 상에서 측정 대상이 되는 측정 영역을 지정하는 측정 영역 지정부와,상기 측정 영역 지정부에서 지정된 측정 영역에 따라 상기 대물 렌즈를 광축 방향과 직교하는 평면을 따라서 이동시키는 대물 렌즈 주사부와,상기 대물 렌즈 주사부에 의해 직교 평면에서 상기 대물 렌즈가 이동한 위치를 검출하는 대물 렌즈 이동 검출부와,상기 대물 렌즈 이동 검출부에 의해서 검출되는 측정 영역 내에서 측정한 복수의 측정 포인트에서의 대물 렌즈의 위치 정보와, 복수의 측정 포인트에서 측정된 변위량에 기초하여, 측정 영역 내의 변위량 분포를 연산하기 위한 연산 처리부와,상기 연산 처리부에 의해서 연산된 결과를 출력하기 위한 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 피측정물 상에 지정된 경로 또는 영역 내를 소정의 간격으로 주사하도록 상기 대물 렌즈를 이동시키고, 상기 연산 처리부는 각 측정 포인트에서 측정된 변위량을 연속량으로 하여, 상기 지정된 경로 또는 영역 내에서의 피측정물의 프로파일을 표시 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 피측정물 상에 지정된 경로 또는 영역 내를 소정의 간격으로 주사하도록 상기 대물 렌즈를 이동시키고, 상기 연산 처리부가 각 측정 포인트로 측정된 변위량을 평균하여 상기 지정된 경로 또는 영역의 변위량으로서 연산하는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 측정 영역 지정부는 상기 대물 렌즈를 이동시키는 범위인 주사폭, 이동의 중심 위치인 주사 중심, 대물 렌즈를 주기적으로 이동시키는 경우의 주사 주기, 1회당 이동량인 주사 스텝 중 적어도 어느 하나를 설정 할 수 있는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 변위계는 상기 발광부에서 출사되는 빛을 평행광으로 변환하여 평행광을 상기 대물 렌즈에 입사시키는 콜리메이트 렌즈를 더 구비하고, 상기 대물 렌즈는 상기 대물 렌즈 주사부에 의해서 상기 콜리메이트 렌즈로부터의 평행광의 광축에 대하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 소정의 위치를 중심으로 하여 소정의 진폭으로 진동하도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 원호 상에 이동시키는 것을 특징으로 하는 변위계.제14항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 소정의 회전축을 중심으로 하여 원호 상에 이동시키는 서보 모터로 구성되고, 상기 대물 렌즈 이동 검출부는 상기 서보 모터의 회전각을 검출하는 회전각 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제14항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 소정의 회전축을 중심으로 하여 회전 이동시키는 보이스 코일로 구성되고, 상기 대물 렌즈 이동 검출부는 상기 보이스 코일의 이동을 검출하는 홀소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제14항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부를 상기 대물 렌즈를 연결한 캔틸레버로 구성되는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 대물 렌즈 주사부는 상기 대물 렌즈를 직선형으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 변위계.제8항에 있어서, 상기 변위계는 피측정물로부터의 반사광의 광로 상에 배치되는 촬상용 수광부와, 상기 촬상용 수광부에서 검출된 수광 신호에 기초하여 피측정물을 결상하여 표시하기 위한 촬상 모니터를 더 구비하고, 상기 촬상 모니터에 표시하는 화상을 촬상하는 타이밍은 소정의 측정 포인트에서, 상기 진동부가 상기 대물 렌즈를 진동시켜 상기 수광부의 수광량이 최대가 된 시점으로 설정되는 것을 특징으로 하는 변위계.피측정물에 투사한 빛의 반사광을 수광하여 피측정물의 표면 변위를 측정하는 방법에 있어서,피측정물에 투사하는 빛이 통과하는 대물 렌즈를 빛의 광축 방향으로 진동시키는 단계와,진동시킨 대물 렌즈의 위치를 검출하고, 피측정물로부터의 반사광의 광량이 최대인 시점에서 대물 렌즈의 위치를 검출하는 단계와,검출된 위치에 기초하여 피측정물의 표면 변위를 연산하는 단계와,상기 대물 렌즈를 광축 방향과 직교하는 방향으로 이동시키고, 변위를 연산하는 피측정물 상의 측정 포인트를 이동시키는 단계와,이동된 측정 포인트에서 변위량을 측정하고, 복수의 측정 포인트에서의 변위량을 측정하는 단계와,각 측정 포인트에서 측정된 변위량에 기초하여 피측정물에 관한 2차원적 변위를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변위 측정 방법.<
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