光学探测器、可装配盖和形状测量设备的制造方法_3

文档序号:8511273阅读:来源:国知局
有相对较高的反射率的情况下,也可以抑制接收光分布中的错误值的发生,并且测量数据可以实现更好的精度和更高的质量。
[0054]例如将角度α定义为45°以上且85°以下。在角度α大于85°、从而接近直角的情况下,沿着镜面反射方向的光从工件W起以远离入射区域44的方式进行反射变得实质更难。在角度α小于45°的情况下,要入射到入射区域44的测量光可能不再适当入射,并且形状测量可能无法有效地进行。
[0055]另外,传统探测器需要用以验证错误值的发生并消除错误值的作业;然而,在本实施例中不需要这种作业,因而可以缩短作业时间并且可以减轻作业负荷。
[0056]第二实施例
[0057]以下说明根据本发明第二实施例的探测器。在以下说明中,向与根据图1等所示的实施例的探测器40所包含的组件和功能基本相似的元件分配相同的附图标记。简化或省略了针对这些元件的说明,以关注不同的特征。
[0058]图8和9分别所示的实施例中的探测器盖75和85的底面各自具有凸面75a和85a,其中这些凸面75a和85a分别被设置成跨度从出射区域43至入射区域44或者设置在出射区域43和入射区域44之间。
[0059]根据图8所示的示例的探测器盖75的底面上所形成的凸面75a由两个斜面75b和75c构成。这两个斜面75b和75c各自是平面,并且被设置成在出射区域43和入射区域44之间相交。
[0060]此外,如从图8所示的探测器盖75的底面侧所观看的外形实际可以是矩形或任何其它多边形。可选地,该外形可以是圆形或椭圆形,并且底面的凸面的形状可以为圆锥形或椭圆锥形。
[0061]根据图9所示的示例的探测器盖85的底面上所形成的凸面85a由圆弧或椭圆弧构成。从底面侧观看探测器盖85的外形可以是矩形或任何其它多边形。可选地,该外形可以由圆形或椭圆形等构成。
[0062]根据图10所示的示例的探测器盖105的底面包括被设置成跨度从出射区域43至入射区域44并且设置在出射区域43和入射区域44之间的曲柄状面105a。更具体地,曲柄状面105a包括斜面105b、台阶面105c和斜面105d。斜面105b是包括出射区域43的面,而斜面105d是包括入射区域44的面。台阶面105c是形成斜面105b和105d之间的高低差的面。面105b、105c和105d各自可以是曲面。将台阶面105c的高度定义成足以遮挡入射到入射区域44的测量光的路径的高度。
[0063]各自如上所述配置的凸面75a和85a以及曲柄状面105a以与根据第一实施例的探测器盖45相似的方式起作用,以使得沿着镜面反射方向的从工件反射的强度高的光从工件上的照射位置起在远离入射区域44的方向上反射。由此,可以抑制接收光分布中的错误值的发生。
[0064]第三实施例
[0065]以下说明根据本发明第三实施例的探测器。图11示出根据本发明第三实施例的探测器。
[0066]该探测器的探测器盖是根据以上所述的第一实施例的具有由平坦斜面构成的底面45a的探测器盖45。向底面45a设置光反射防止结构41。例如可以使用反射防止膜作为反射防止结构41。
[0067]在底面45a中的除出射区域43和入射区域44以外的区域上形成反射防止膜。
[0068]反射防止膜是由能够降低二次反射光的影响的低反射率的材料构成的膜,并且例如由诸如Mg、Zr、Ti或Si的氧化物或氟化物等的材料的单层或多层构成。可选地,反射防止膜还可以是具有纳米结构的光吸收材料。
[0069]在从工件反射的光中,利用这种反射防止结构41来抑制沿着镜面反射方向的强度高的光的反射,由此抑制二次反射光的发生。
[0070]代替反射防止结构41,可以向探测器盖45的底面45a设置使光发生漫反射的漫反射结构。形成该漫反射结构的面例如是经过粗面加工或全息图处理的。粗面加工的示例包括喷砂、或者具有期望设计的形状的凹凸加工。同样利用这种漫反射结构来抑制二次反射光的发生。
[0071]探测器盖的至少底部(相对区域)的结构(材料)也可以是反射防止结构或漫反射结构。具体地,探测器盖的至少底部的壳体结构也可以由反射防止结构或漫反射结构构成。当然,探测器盖整体的壳体结构也可以由反射防止结构或漫反射结构构成。
[0072]将反射防止结构41或漫反射结构应用于根据上述第一实施例的探测器盖45 ;然而,这些结构不限于此,并且还可以应用于图8?10分别示出的探测器盖75、85和105的底面上所形成的凸面75a和85a以及曲柄状面105a。在这种情况下,包括凸面或曲柄状面的探测器盖的底部的结构也可以是反射防止结构或漫反射结构。
[0073]第四实施例
[0074]以下说明根据本发明第四实施例的探测器。根据本实施例的探测器包括相对于探测器盖能够进行装配和拆卸的可装配盖60。
[0075]图12A和12B示出安装有可装配盖60的探测器的一个具体示例。如图12A所示,向该探测器的探测器盖95安装可装配盖60,以使得覆盖底面95a(与工件相对的相对区域)。例如,底面95a具有与顶面95c的圆弧形状相似的圆弧形状。如图12B所示,向探测器盖95的侧面95b的底部设置突起95d,其中突起95d能够通过锁定连接至设置在可装配盖60的侧壁60b的内表面上的凹部60d(安装部)。突起95d设置在侧面95b的一部分或整个周边上,并且凹部60d设置在与突起95d的位置相对应的位置处。这样,可以相对于探测器盖95装配和拆卸可装配盖60。
[0076]向可装配盖60设置开口 63和64。具体地,将开口 63和64分别设置在与出射区域43和入射区域44面对的位置处,从而允许(没有遮挡)来自出射区域43的出射光和入射到入射区域44的测量光的通过。还可以在开口 63和64处设置由透光材料构成的组件。可装配盖60的底面60a(与工件面对的相对部)由具有与根据第一实施例的探测器盖45的底面45a的功能相似的功能的斜面构成。具体地,该斜面用于使来自工件的沿着镜面反射方向的光在远离入射区域44的方向上反射(参见图6B)。
[0077]在本实施例中,作为代替,可以向可装配盖60的侧壁60b的内表面设置突起,并且可以向探测器盖95的侧壁设置凹部。
[0078]图13示出安装有可装配盖的另一示例的探测器。该探测器的探测器盖95与图12A和12B所示的探测器盖95相同。可装配盖70的底面70a由具有两个斜面70b和70c的凸面70a构成。凸面70a例如具有与图8所示的探测器盖75的底面的凸面75a的形状大致相同的形状。
[0079]凸面70a的形状不限于图13所示的形状,并且作为代替,可以应用第二实施例(图8?10)所述的任何底面的形状。
[0080]还可以将第三实施例所示的反射防止结构41或漫反射结构设置到根据以上所述的第四实施例的可装配盖60的底面60a或可装配盖70的凸面70a等。可装配盖的至少底部的结构也可以是反射防止结构或漫反射结构。
[0081]以上在第四实施例中所述的“安装部”机构是通过使突起95d与凹部60d锁定而构成的。然而,本发明不限于此。还可以使用螺旋机构、或者利用诸如橡胶等的具有高摩擦系
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