[发明专利]三维测量装置

说明书

提供一种利用波长不同的光来实现测量范围的扩大并能够实现测量效率的提高的三维测量装置。三维测量装置包括：偏振分束器(20)，将入射的规定的光分割为偏振方向相互正交的两束偏振光，将一束作为测量光照射到工件(W)上，且将另一束作为参照光照射到参照面(23)上，并且能够将它们再次合成并射出；第一光投射系统(2A)，使第一光入射到该偏振分束器(20)的第一面(20a)；第二光投射系统(2B)，使第二光入射到该偏振分束器(20)的第二面(20b)；第一拍摄系统(4A)，能够拍摄从偏振分束器(20)的第一面(20a)射出的所述第一光；以及第二拍摄系统(4B)，能够拍摄从偏振分束器(20)的第二面(20b)射出的所述第二光。

技术领域

本发明涉及对被测量物的形状进行测量的三维测量装置。

背景技术

以往，作为对被测量物的形状进行测量的三维测量装置，已知有利用干涉仪的三维测量装置。

在该三维测量装置中，测量光的波长(例如1500nm)的一半(例如750nm)成为可测量的测量范围(动态范围)。

因此，假设在被测量物上存在测量光的波长的一半以上的高低差的情况下，测量范围不足，有可能无法适当地对被测量物的形状进行测量。与此相对，在加长了测量光的波长的情况下，分辨率变粗糙，测量精度有可能劣化。

鉴于此，近年来，为了消除范围不足，还提出了利用波长不同的两种光进行测量的三维测量装置(例如参照专利文献1)。

在该三维测量装置中，使第一波长光和第二波长光以合成状态入射到干涉光学系统(偏振分束器等)，通过规定的光学分离单元(分色镜等)对从此处射出的干涉光进行波长分离，得到第一波长光涉及的干涉光和第二波长光涉及的干涉光。然后，基于分别拍摄各波长光涉及的干涉光而得到的干涉条纹图像，进行被测量物的形状的测量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-164389号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

为了利用波长不同的种束光，进一步扩大三维测量涉及的测量范围，只要进一步减小两种光的波长差即可。两种光的波长越接近，越能够扩大测量范围。

但是，两种光的波长越接近，越难以适当地分离两种光的波长。

换言之，在要用波长差小的两种光进行三维测量的情况下，需要分别在不同的定时进行第一波长光涉及的干涉光的拍摄和第二波长光涉及的干涉光的拍摄，有可能会降低测量效率。

例如在利用了相移法的三维测量中，在使相位以四个阶段变化的情况下，需要取得四组图像数据，因此在使用两种光的情况下，需要分别在不同的定时各四次、共计八次的拍摄时间。

本发明是鉴于上述情况等而完成，其目的在于，提供一种利用波长不同的光来实现测量范围的扩大并能够实现测量效率的提高的三维测量装置。

用于解决问题手段

以下，分项说明适于解决上述问题的各技术方案。另外，根据需要对相应的技术方案附注特有的作用效果。

技术方案1：一种三维测量装置，其特点在于，包括：

规定的光学系统(特定光学系统)，将入射的规定的光分割为两束光，能够将一束光作为测量光照射到被测量物上，且能够将另一束光作为参照光照射到参照面，并且能够将它们再次合成并射出；

第一照射单元，能够射出入射到所述规定的光学系统的第一输入输出部的、包含规定的偏振光的第一光；

第二照射单元，能够射出入射到所述规定的光学系统的第二输入输出部的、包含规定的偏振光的第二光；