光學計測裝置制造方法及圖紙

在本發明專利技術的光學計測裝置中，利用光對計測對象物(200)進行計測，具有頭部(10)、控制部(20)、光纖(11)、存儲部(40)。在本發明專利技術的光學計測裝置中，光纖(11)連接頭部(10)和控制部(20)。存儲部(40)分別與所制造的頭部(10)的各個體相關聯，存儲由控制部(20)進行運算所需的信息，來作為頭部(10)的個體信息。控制部(20)，從相對于控制部(20)而在物理上獨立存在的存儲部(40、41)中讀取個體信息，利用所讀取的個體信息進行運算。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】光學計測裝置
本專利技術涉及利用光來對計測對象物進行計測的光學計測裝置，特別涉及包括使頭部(光頭)接受來自計測對象物的光的光學系統的光學計測裝置。
技術介紹
近年來，正在開發利用光來對計測對象物進行計測的光學計測裝置。例如，作為以非接觸方式對計測對象物的位移進行計測的光學計測裝置，正在開發利用共焦點光學系統對計測對象物的位移進行計測的共焦點計測裝置。共焦點計測裝置，具體被美國專利第4585349號說明書(專利文獻1)所公開。專利文獻1所公開的共焦點計測裝置具有色差透鏡，該色差透鏡使從用于出射多個波長的光的光源(例如白色光源)中出射的光，沿著光軸而產生色差。在專利文獻1所公開的共焦點計測裝置中，因計測對象物的位移不同而導致來自合焦的色差透鏡的光的波長不同，因此通過了針孔(pinhole)的光的波長發生變化，對通過了針孔的光的波長進行測定，來計測出計測對象物的位移。另外，在美國專利第5785651號說明書(專利文獻2)所公開的共焦點計測裝置中，取代色差透鏡而使用衍射透鏡，使從光源出射的光沿光軸產生色差。此外，在專利文獻2所公開的共焦點計測裝置中，對從光源到準直透鏡的光路以及從準直透鏡到分光器的光路使用光纖。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:美國專利第4585349號說明書專利文獻2:美國專利第5785651號說明書
技術實現思路
專利技術要解決的問題專利文獻2那樣的光學計測裝置，用光纖來來連接頭部和控制部(控制器)，該頭部包括準直透鏡等的光學系統，該控制部包括分光器等的光學單元，在這樣的光學計測裝置中，頭部的光學系統的個體差異大，為了進行高精度計測，需要一對一地調整頭部和控制部。因此，在頭部破損時，在專利文獻2那樣的光學計測裝置中，不僅是修頭部，連控制部也要配套地郵寄到制造廠家返修，而且需要對修理后的頭部和控制部進行一對一的調整。進而，在專利文獻2那樣的光學計測裝置中，由于需要對頭部和控制部進行一對一的調整，因此在具有多個光學計測裝置的情況下，也不能僅更換頭部而改變裝置的設計布局，而是需要使頭部和控制部一體地進行移動。因此，在專利文獻2那樣的光學計測裝置中存在如下問題：在改變裝置的設計布局時，與僅更換頭部的來改變裝置的設計布局的情況相比，更加費工夫(費力費時)。另外，正在開發這樣的光學計測裝置：將對頭部和控制部進行了調整的信息(例如修正系數等)存儲在頭部的存儲部中，在連接頭部和控制部時，從存儲部讀取信息。在該光學計測裝置中，預先存儲了對頭部進行了調整的信息，因此，不必使頭部與控制部一對一對應，在頭部破損時能夠僅將頭部郵寄至制造廠家返修，并且，也能夠僅更換頭部來改變裝置的設計布局。但是，在該光學計測裝置中，需要在頭部中設置包括存儲部在內的電路部，因此會導致頭部大型化。進而，由于需要從控制部讀取存儲在頭部的存儲部中的信息，因此在頭部和控制部之間除了連接光纖以外還需要連接電線。本專利技術正是鑒于此而做出的，目的在于提供一種光學計測裝置，在不使頭部大型化的前提下，能夠具有相對于控制部來更換頭部這樣的互換性。用于解決問題的手段本專利技術的光學計測裝置具有頭部、控制部、光纖、存儲部。頭部包括接受來自計測對象物的光的光學系統。控制部包括光學單元，該光學單元將由頭部接受的光轉換為電信號，控制部對由光學單元轉換來的電信號進行運算，輸出計測結果。光纖連接頭部和控制部，成為對頭部的光學系統與控制部的光學單元進行連接的光路。存儲部分別與所制造的頭部的各個體相關聯，存儲由控制部進行運算所需的信息，來作為頭部的個體信息。控制部從相對于控制部而在物理上獨立存在的存儲部中讀取個體信息，利用所讀取的個體信息進行運算。另外，優選地，存儲部具有以電性方式存儲個體信息的存儲介質，通過與控制部的輸入端子相連接，能夠從存儲介質讀取個體信息。另外，優選地，存儲部具有以磁性或光學方式存儲個體信息的存儲介質，利用控制部內置或所連接的讀取部，從存儲介質讀取個體信息。另外，優選地，存儲部與頭部系在一起，或者與頭部所連接的光纖系在一起。另外，優選地，存儲部內置于與控制部連接的光纖的連接器部內，通過用于將連接器部連接至控制部的操作，能夠將存儲部連接至控制部的輸入端子。另外，優選地，控制部存儲有特定信息，在無法從存儲部讀取個體信息的情況下，該特定信息能夠作為運算所需的信息使用。專利技術的效果通過上述結構，本專利技術的光學計測裝置，將存儲了頭部的個體信息的存儲部，分別針對所制造的頭部的各個體設置關聯關系，控制部從存儲部讀取頭部的個體信息，利用該個體信息進行運算，因此，即使更換頭部也能夠進行高精度計測。附圖說明圖1是表示本專利技術的第一實施方式的光學計測裝置的結構的示意圖。圖2是表示在本專利技術的第一實施方式的共焦點計測裝置中采用的頭部的共焦點光學系統的結構的示意圖。圖3是對在本專利技術的第一實施方式的共焦點計測裝置中用于取得波長-距離修正系數的調整進行說明的示意圖。圖4是對在本專利技術的第一實施方式的共焦點計測裝置中使頭部與存儲部相關聯的其它結構進行說明的示意圖。圖5是表示本專利技術的第二實施方式的光學計測裝置的結構的示意圖。圖6是表示本專利技術的第二實施方式的光學計測裝置的其它結構的示意圖。圖7是表示本專利技術的第三實施方式的光學計測裝置的結構的示意圖。具體實施方式下面，參照附圖來詳細說明本專利技術的實施方式。(第一實施方式)圖1是表示本專利技術的第一實施方式的光學計測裝置的結構的示意圖。圖1所示的光學計測裝置，是利用共焦點光學系統對計測對象物200的位移(與計測對象物200之間的距離的變化)進行計測的共焦點計測裝置100。在用共焦點計測裝置100進行計測的計測對象物200中，例如有液晶顯示面板的液晶層間隙(cellgap)等。共焦點計測裝置100具有：頭部10，其具有共焦點的光學系統；控制部20，其經由光纖11而光學連接(各部)；監視部30，其顯示從控制部20輸出的信號；存儲部40，其存儲后述的頭部10的個體信息。頭部10具有衍射透鏡1和物鏡(對物透鏡)2，與衍射透鏡1相比，物鏡2配置在靠近計測對象物200一側。衍射透鏡1的焦點距離(下面簡稱焦距)大于物鏡焦距差，所述物鏡焦距差是從衍射透鏡到物鏡的距離與物鏡的焦距之間的差。在此，衍射透鏡1是這樣的光學元件：使從后述的用于出射多個波長的光的光源(例如，白色光源)所出射的光，沿光軸方向產生色差。衍射透鏡1，在透鏡的表面，周期性的形成有例如位相衍射圖(kinoform)形狀或二維(binary)形狀(層次形狀、階梯形狀)等的細微的起伏形狀，或者，形成有使光透過率周期性改變的振幅型的波帶片(zoneplate)。此外，衍射透鏡1的結構并不僅限于上述記載的結構。物鏡2是這樣的光學元件：其使通過衍射透鏡1而產生了色差的光會聚到計測對象物200上。此外，在下面的說明中，共焦點計測裝置100所采用的用于出射多個波長的光的光源是白色光源。從白色光源出射的光，經由光纖11而被引導至頭部10。為了能夠使從光纖11出射的光在衍射透鏡1中有效利用，需要使光纖11的數值孔徑(NA：numericalaperture)與衍射透鏡1的數值孔徑一致。因此，在光纖11與衍射透鏡1之間設置聚光透鏡3，將光纖11的數值孔徑與衍射透鏡1的數值孔徑調整為一致。光纖11是從頭部10到控制部20的光路，并且也發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光學計測裝置，利用光來對計測對象物進行計測，其特征在于，具有：頭部(10)，其包括光學系統，該光學系統接受來自所述計測對象物的光，控制部(20)，其包括光學單元，該光學單元將由所述頭部(10)接受的光轉換為電信號，所述控制部對由所述光學單元轉換來的所述電信號進行運算，輸出計測結果，光纖(11)，其連接所述頭部(10)和所述控制部(20)，成為對所述頭部(10)的所述光學系統與所述控制部(20)的所述光學單元進行連接的光路，存儲部(40、41)，其分別與所制造的所述頭部(10)的各個體相關聯，存儲由所述控制部(20)進行所述運算所需的信息，來作為所述頭部(10)的個體信息；所述控制部(20)，從相對于所述控制部(20)而在物理上獨立存在的所述存儲部(40、41)中讀取所述個體信息，利用所讀取的所述個體信息進行所述運算。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.09.22 JP 2011-2074121.一種光學計測裝置，利用光來對計測對象物進行計測，其特征在于，具有：頭部(10)，其包括光學系統，該光學系統接受來自所述計測對象物的光，控制部(20)，其包括物理性獨立的光學單元和信號處理單元，該光學單元將由所述頭部(10)接受的光轉換為電信號，所述信號處理單元，對由所述光學單元轉換來的所述電信號進行運算，輸出計測結果，光纖(11)，其連接所述頭部(10)和所述控制部(20)，成為對所述頭部(10)的所述光學系統與所述控制部(20)的所述光學單元進行連接的光路，存儲部(40、41)，其分別與所制造的所述頭部(10)的各個體相關聯，存儲由所述控制部(20)進行所述運算所需的信息，來作為所述頭部(10)的個體信息；所述控制部(20)，從相對于所述控制部(20)而在物理上獨立存在的所述存儲部(40、41)中讀取所述個體信息，利用所讀取的所述個體信息進行所述運算；所述信號處理單元中設置有代表值保存部(75)，所述代表值保存部(75)中存儲有所述個體信息的代表值，所述代表值是對所述頭部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山川慎介，的場賢一，松井優貴，嶋田浩二，
申請(專利權)人：歐姆龍株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP