物体I向上移动并且因此测量头12与物体I之间的相对距离减小，莫尔图案的特定图案31向左移动。
[0035]参照图2的(e)，当物体I向上移动并且再次位于上限位置al时获取物体I的图像15。与图2的⑷中所示的图像相比，(e)中所获取的物体I的图像15内的莫尔图案的特定图案31向左移动了预定距离。也就是说，随着物体I向上移动并且因此测量头12与物体I之间的相对距离进一步减小，莫尔图案的特定图案31进一步向左移动。
[0036]参照图2的(a)和(e)，在物体I上下振荡的同时，物体I从初始位置，即上限位置al开始并且再次返回到初始位置，即上限位置al。此时，莫尔图案的特定图案31同样在所获取的物体I的图像Il至15内从初始位置Pl开始并且再次返回到初始位置Pl。
[0037]不是仅在物体I位于上限位置al、中间位置a2以及下限位置a3时获取物体I的图像Il至15。可替选地，可以在上限位置al与中间位置a2之间每隔特定时间间隔顺序地获取物体的图像，并且可以在中间位置a2与下限位置a3之间每隔特定时间间隔顺序地获取物体的图像。图2示出了当物体I位于上限位置al、中间位置a2以及下限位置a3时的图像Il至15对应于每隔特定时间间隔获取的多个图像中的一些图像。
[0038]在计算移动宽度的步骤中，计算在多个所获取的图像内的莫尔图案的左右移动宽度ω。
[0039]参照图2和图3，分析在获取图像的步骤中获取的多个图像，并且因此可以理解的是，莫尔图案的特定图案31在物体I振荡的同时从初始位置Pl开始向右移动，并且在某时间点向左移动并且返回到初始位置Ρ1。在本说明书中，将初始位置Pl与回转位置Ρ2之间的距离定义为莫尔图案的左右移动宽度y，其中在所述回转位置P2处，莫尔图案的特定图案31在移动方向上从向右变成向左，并且通过跟踪每隔特定时间间隔获取的多个图像内的莫尔图案的特定图案31的移动路径来计算莫尔图案的左右移动宽度y。
[0040]可以通过从每隔特定时间间隔获取的多个图像中提取莫尔图案的光强度曲线来跟踪莫尔图案的特定图案31的移动路径。在本发明的该实施方式中，莫尔图案的左右移动宽度I是莫尔图案的相邻图案31和32之间的距离X的1.5倍。
[0041]在计算振幅的步骤中，基于莫尔图案的相邻图案31与32之间的距离X、发射到物体I的光的波长λ以及莫尔图案的左右移动宽度y来计算物体I的振幅A。
[0042]可以基于图像获取器中的视场(FOV)的尺寸以及图像中的相邻图案31与32之间的像素的数目来计算莫尔图案中的相邻图案31与32之间的距离X。如果用于使用干涉测量法测量振荡的方法的干涉仪为反射干涉仪，则莫尔图案中的相邻图案31和32之间的距离X对应于发射至物体I的光的波长λ的1/2。
[0043]此外，因为物体的振幅A与莫尔图案中的特定图案31的左右移动宽度y成正比，所以能够基于莫尔图案中的特定图案31的左右移动宽度y来提取关于物体的振幅A的信息。如图3所示，初始位置Pl处的莫尔图案的特定图案31对应于点41a，其中在所述点41a处物体I的振荡曲线41具有O相位，并且回转位置P2处的莫尔图案的特定图案31对应于点41b，其中在点41b处物体I的振荡曲线41具有π相位。因此，物体的振幅A对应于莫尔图案中的特定图案31的左右移动宽度的一半。
[0044]因此，通过以下表达式来计算物体的振幅Α。
[0045]X: λ /2 = y: 2Α
[0046]其中，X为莫尔图案中的相邻图案31与32之间的距离，λ为发射到物体I的光的波长，Y为莫尔图案的左右移动宽度，以及A为物体I的振幅。
[0047]通过上述比例表达式，能够计算出物体的振幅A。
[0048]在计算周期的步骤中，基于返回时间计算物体的周期T，其中在该返回时间期间，莫尔图案在其左右移动宽度I内从初始位置Pl开始并且返回到初始位置Pl。
[0049]参照图2和图3，莫尔图案的特定图案31在莫尔图案的左右移动宽度y内从初始位置Pl开始并且经由回转位置P2再次返回到初始位置Pl，这意味着当上下振荡时，物体I从初始位置开始并且返回到该初始位置。因此，可以基于莫尔图案中的特定图案31的返回时间来计算物体的周期T。
[0050]如图2所示，如果分析在获取图像的步骤中每隔特定时间间隔获取的图像，则能够提取莫尔图案的特定图案31位于初始位置Pl的图像以及莫尔图案的特定图案31返回到初始位置Pl的图像。因此，如果将在莫尔图案的特定图案31返回到初始位置Pl花费的返回时间内获取的图像的数目与特定时间间隔相乘，则得到物体I的周期T。例如，如果每隔0.2秒的时间间隔获取物体I的图像并且在返回时间内获取的图像的数目为10，则该物体的周期T为2秒。
[0051]如上所述，根据本发明的实施方式的使用干涉测量法测量振荡的方法采用用于测量物体的形状的干涉仪，使得不仅能够分析物体的形状，还能够分析物体的振荡特性，从而具有简化用于测量物体的系统的结构的效果。
[0052]此外，因为分析振荡特性所需要的数据与测量形状所需要的数据相兼容，所以根据本发明的实施方式的使用干涉测量法测量振荡的上述方法具有降低测量系统的数据处理负载的效果。
[0053]根据本发明的实施方式，使用干涉测量法测量振荡的方法能够简化用于测量物体的系统的结构。
[0054]此外，根据本发明的实施方式，使用干涉测量法测量振荡的方法能够降低测量系统的数据处理负载。
[0055]虽然已经示出并描述了本发明的一些示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解的是，在不脱离本发明原理和精神、所附的权利要求及其等同物中限定的本发明的范围的情况下，可以在这些实施方式中做出改变。
【主权项】
1.一种使用干涉测量法测量振荡的方法，其中，干涉仪向物体发射光以产生干涉条纹，并且所述干涉仪获取所述干涉条纹的图像以测量所述物体，所述方法包括: 针对以预定周期振荡的所述物体，每隔特定时间间隔顺序地获取所述物体的图像； 计算多个所获取的图像内的莫尔图案的左右移动宽度； 基于所述莫尔图案中的相邻图案之间的距离、发射到所述物体的光的波长以及所述莫尔图案的所述左右移动宽度来计算所述物体的振幅；以及 基于返回时间计算所述物体的周期，其中在所述返回时间期间，所述莫尔图案在所述莫尔图案的所述左右移动宽度内从初始位置开始并且返回到所述初始位置。2.根据权利要求1所述的使用干涉测量法测量振荡的方法，其中，计算所述振幅包括通过以下表达式来计算所述物体的所述振幅:X: λ /2 = y: 2Α 其中，X为所述莫尔图案中的所述相邻图案之间的距离，λ为发射到所述物体的所述光的波长，y为所述莫尔图案的所述左右移动宽度，以及A为所述物体的振幅。3.根据权利要求1所述的使用干涉测量法测量振荡的方法，其中，计算所述周期包括基于在所述返回时间内获取的图像的数目与用于获取所述图像的所述特定时间间隔之间的相乘结果来计算所述物体的所述周期。
【专利摘要】公开了一种使用干涉测量法测量振荡的方法，该方法包括获取图像的步骤、计算移动宽度的步骤，计算振幅的步骤以及计算周期的步骤。获取图像的步骤包括针对以预定周期振荡的物体，每隔特定时间间隔顺序地获取物体的图像。计算移动宽度的步骤包括计算多个所获取的图像内的莫尔图案的左右移动宽度。计算振幅的步骤包括基于莫尔图案的相邻图案之间的距离、发射到物体的光的波长以及莫尔图案的左右移动宽度来计算物体的振幅。计算周期包括基于返回时间计算物体的周期，其中在该返回时间期间，莫尔图案在其左右移动宽度内从初始位置开始并且返回到初始位置。
【IPC分类】G01B11/25, G01H9/00
【公开号】CN105136066
【申请号】CN201510217532
【发明人】金愍手, 尹都永, 朴种宽, 金兑昱, 朴喜载
【申请人】Snu精密股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年4月30日