JP2016200399A5

JP2016200399A5 -

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Publication number: JP2016200399A5
Application number: JP2015078282A
Authority: JP
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2018-01-11

Claims

装置基部と、
該装置基部に設定され、被測定物を支持するステージと、
該装置基部に設定され、該ステージによって支持されている被測定物の表面形状を測定するための表面形状センサユニットと、
該ステージを該表面形状センサユニットに対して相対的に移動させる移動機構と、
を備える表面形状測定装置であって、
該表面形状センサユニットが、
所定の測定軸線の方向での所定幅をもった検出限界を有し、該測定軸線と交わる物体表面上の点を測定点として、該測定軸線の方向での該検出限界内における該測定点の位置を測定する第１センサと、
該第１センサを保持する第１アクチュエータであって、該検出限界の幅よりも広い該測定軸線の方向での所定幅をもった第１可動範囲を有し、該測定点が該検出限界内に位置するように該第１センサを該第１可動範囲内で該測定軸線の方向で移動させる第１アクチュエータと、
該第１アクチュエータによる該第１センサの移動距離を測定する第２センサと、
該第１アクチュエータを保持する第２アクチュエータであって、該第１可動範囲の幅よりも広い該測定軸線の方向での所定幅をもった第２可動範囲を有し、該第１アクチュエータが該第１センサを該第１可動範囲内で移動させて該測定点を該検出限界内に位置させることができるように、該第１アクチュエータを該第２可動範囲内で該測定軸線の方向で移動させる第２アクチュエータと、
該第２アクチュエータによる該第１アクチュエータの移動距離を測定する第３センサと、を備え、
該移動機構によって該第１センサの該測定点が被測定物の表面上を相対的に移動していくように該ステージと該第１センサとを相対的に移動させたときの、該第１、第２、及び第３センサの出力値に基づいて被測定物の表面形状を測定するようにされた、表面形状測定装置。
該第１アクチュエータが、該検出限界内に位置する測定基準点を有し、該表面形状センサユニットによる被測定物の表面形状測定の最中に、該測定点が該測定基準点に近づくように該第１センサを連続的に移動させるようにされた、請求項１に記載の表面形状測定装置。
該第２アクチュエータが、該表面形状センサユニットによる被測定物の表面形状測定の最中には該第１アクチュエータを移動させないようにされた、請求項１又は２に記載の表面形状測定装置。
該検出限界の幅が１マイクロメートル以上０．１ミリメートル未満であり、該第１可動範囲の幅が０．１ミリメートル以上２ミリメートル未満であり、該第２可動範囲の幅が１０ミリメートル以上である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の表面形状測定装置。
該第１アクチュエータがピエゾアクチュエータであり、該第２アクチュエータがモータ駆動の直動テーブルであり、該第２センサがひずみゲージであり、該第３センサがリニアスケールである、請求項４に記載の表面形状測定装置。
該第１センサが、光式の非接触センサである、請求項１乃至５の何れか一項に記載の表面形状測定装置。
該移動機構が、該ステージを該測定軸線に対して垂直な平面内で移動させる水平面移動機構を有する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の表面形状測定装置。
該移動機構が、該ステージを該測定軸線に対して垂直な回転軸線周りで回転させる回転機構と、該表面形状センサユニットを該回転軸線と平行な方向に移動させる垂直移動機構と、を有する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の表面形状測定装置。
所定の測定軸線の方向での所定幅をもった検出限界を有し、該測定軸線と交わる物体表面上の点である測定点の該測定軸線の方向での位置を測定する第１センサと、該第１センサを保持して該第１センサを該測定軸線の方向で移動させる第１アクチュエータと、該第１アクチュエータによる該第１センサの移動距離を測定する第２センサと、該第１アクチュエータを保持して該第１アクチュエータを該測定軸線の方向で移動させる第２アクチュエータと、該第２アクチュエータによる該第１アクチュエータの移動距離を測定する第３センサと、を備える表面形状センサユニットによって、ステージ上に支持された被測定物の表面形状を測定する表面形状測定方法であって、
該被測定物の表面上の任意の測定開始点に該第１センサの該測定点が位置するように、該ステージと該表面形状センサユニットとを移動機構によって相対的に移動させるステップと、
該測定点が該検出限界内に位置するように、該第２アクチュエータによって該第１アクチュエータ及び該第１センサを該測定軸線の方向で移動させるステップと、
該測定点が該被測定物の表面上を相対的に移動していくように該移動機構によって該ステージと該表面形状センサユニットとを相対的に移動させるステップと、
該ステージと該表面形状センサユニットとを相対的に移動させるステップの最中に、該測定点が該検出限界内に維持されるように該第１アクチュエータによって該第１センサを該測定軸線の方向で移動させるステップと、
該ステージと該表面形状センサユニットとを相対的に移動させるステップの最中に、該第１乃至第３センサの出力値を読み取るステップと、
該測定点を該検出限界内に維持するために必要とされる該第１センサの移動距離が該第１アクチュエータの可動範囲を超えることになる表面を測定するときに、該移動機構による該ステージと該表面形状センサユニットとの相対的な移動を一旦停止して、該測定点が該検出限界内に位置するように該第２アクチュエータによって該第１アクチュエータ及び該第１センサを該測定軸線の方向で移動させるステップと、
を含む、表面形状測定方法。
該第１アクチュエータが、該検出限界内に位置する測定基準点を有し、
該第１センサを該測定軸線の方向で移動させるステップが、該測定点が該測定基準点に近づくように該第１アクチュエータによって該第１センサを該測定軸線の方向で連続的に移動させるステップである、請求項９に記載の表面形状測定方法。
該移動機構が、該ステージを該測定軸線に対して垂直な回転軸線周りで回転させる回転機構と、該表面形状センサユニットを該回転軸線と平行な方向に移動させる垂直移動機構と、を有し、該被測定物が円筒状表面を有する部材であり、
該ステージと該表面形状センサユニットとを相対的に移動させるステップが、該測定点が該被測定物の該円筒状表面上を移動していくように該回転機構によって該ステージを回転させるステップであり、
該第１乃至第３センサの出力値に基づいて、該被測定物の直径と真円度とのうちの少なくとも一方を求めるようにされた、請求項９又は１０に記載の表面形状測定方法。