JPH0548085Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、例えばレンズ特性を検査するに際
し、レーザビームスポツトをそのレンズを通して
撮像面に結像させる場合等に用いられる位置合せ
装置に関する。

従来の技術 検査にあたつては、例えばビームスポツトの中
心を判別し、その中心に対してスポツトの光強度
分布がどのようなパターンになつているかを知る
必要がある。

この種の装置としては、投光装置を平面上の異
なる２方向に移動自在な制御テーブルに固着し、
その投光装置から射出されるビームスポツトを定
点に配置された撮像装置の撮像面に導入してその
拡大回折像を結像させ、撮像面内の所定点と回折
像の中心点の偏差を画像処理装置により検出し、
その検出信号に基づいて上記制御テーブルの移動
量を制御し、両点を合致させるようにし、その状
態で回折像の各部の光強度（撮像面の画素単位の
分解能で測定）を求めるようにしたものが公知で
ある。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、これにおいては、投光装置の固
着された制御テーブルの移動量を制御するに際し
て、移動量も撮像面上では回折像の拡大倍率と同
じ量拡大されることになり、結局、位置合せの分
解能、精度は制御テーブルの能力に左右されるの
で極めて高分解能、高精度な制御テーブルが必要
となる問題点がある。例えば、制御テーブルの移
動量を0.1μm精度で制御した場合、1000倍の倍率
とすると、それは撮像面内では0.1mmの移動量と
なり、結像自体も1000倍になつているので、結局
位置合せ精度は制御テーブルの精度により定まる
0.1μmとなる。

課題を解決するための手段 この考案は、上記課題を解決するために、投光
装置の代りに撮像装置を制御テーブルに固着して
移動制御させるようにしたものである。すなわ
ち、この考案は、投光装置から射出されるビーム
スポツトを撮像装置の撮像面に導入して、その拡
大回折像を結像させ、その回折像の中心点を撮像
面の所定点に位置合せするための装置において、
上記撮像装置は平面上の異なる２方向に移動自在
な制御テーブルに固着し、撮像面内の所定点と回
折像の中心点の偏差を画像処理装置により検出
し、その検出信号に基づいて上記制御テーブルの
移動量の制御を行なわせることを特徴とするもの
である。

作 用 これにおいては、撮像装置を制御テーブルによ
り移動させると、その移動量だけ撮像面内の回折
像位置が変化することになり、このことは結局、
投光装置を上記移動量を撮像装置の拡大倍率で除
した量だけ移動させたことと同じである。

すなわち、これにおいて拡大倍率を1000倍と
し、0.1μm精度の位置合せを行なわせるには、撮
像装置を固着する制御テーブルの精度は0.1mmあ
ればよいことになる。

実施例 第１図において、１は上部機枠であり、その下
面には内部に断面Ｔ型の溝がｙ方向に沿つて（紙
面と直交する方向）穿たれた支持台１３が固定さ
れ、そのＴ型溝内には断面Ｉ型のｙ軸移動台１１
の上部Ｔ型部が嵌合され、溝内を揺動自在になつ
ている。支持台１３の図示されていない後端部
（紙面裏面側）は前記溝を覆う垂下部を有し、垂
下部にはパルスモータが固着され、その垂下部を
貫通した回転軸にはボールネジ軸が固着され、ボ
ールネジ軸はｙ軸移動台１１と螺合され、パルス
モータの正、逆回動によりｙ軸移動台はｙ方向に
前、後進される。支持台１３の下面から突出とた
ｙ軸移動台１１の下部は、前記支持台１３と同様
の断面Ｔ型の溝がｘ方向に沿つて（紙面の左右方
向）穿たれてｘ軸移動台１２の支持台１４とな
り、支持台１４の下型溝内には断面Ｔ型のｘ軸移
動台１２が嵌合され、溝内を移動自在になつてい
る。支持台１４は上記支持台１３と同様にその一
方の端（図では左端）にパルスモータ１５を固着
する垂下部が設けられ、その垂下部を貫通した回
転軸にはボールネジ軸が固着され、ボールネジ軸
はｘ軸移動台１２と螺合され、パルスモータ１５
の正逆回動により左、右に移動可能となつてい
る。以上が撮像装置３０の制御テーブル１０であ
る。３０はCCDカメラからなる撮像装置であり、
上記ｘ軸移動台１２の下部に固着され、その出力
は画像処理装置５０に送られている。この画像処
理装置は各画素の出力に基づいて撮像面に結像す
る回折像の各種の特性を求める計測機能に併せ、
回折像の中心点の画素を特定して撮像面の所定画
素との偏差を算出し、それに基づきモータ制御回
路６０を介して上記パルスモータ１５および図示
されていない上記のｙ軸移動台１１の移動制御用
パルスモータの制御を行なう制御機能も備えてい
る。２０は投光装置４０を上記撮像装置３０と対
向させるための載置テーブルであり、上記制御テ
ーブル１０と同様のＸ軸移動台２２，Ｙ軸移動台
２１および上下方向に移動可能なＺ軸移動台を有
し、その全体は下部機枠２に設置される。そして
これら各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸移動台２１〜２３は制御テ
ーブル１０と選択的に切替えられる上記モータ制
御回路６０の出力により、投光装置４０と撮像装
置の二次元粗位置合せと、撮像面上の回折像の焦
点合せ（Ｚ軸移動台２３）とが行なわれる。

以上のものにおいては、先ず撮像装置３０の倍
率を適宜の低倍率とし、その状態で載置テーブル
２０のＸ，Ｙ軸移動台２２，２１を制御して粗位
置決めを行なう。次に撮像装置の倍率を所定の高
倍率に上げ、載置テーブル２０のＺ軸移動台を制
御して焦点合せを行ない（例えば回折像の光強度
が最大となる状態に合わせる）、その後、制御テ
ーブル１０のｘ，ｙ軸移動台１２，１１を制御さ
せ、回折像の中心点を撮像面の所定点に合致させ
る。

これで位置合せは完了し、以後撮像面の各画素
の出力に基づいて画像処理５０において解析処理
が行なわれ、光強度分布特性、歪状態などの特性
値が求められる。

尚、上記実施例は撮像装置３０と投光装置を直
接対向させた場合を例示したが、中間にミラー等
光学要素を介在させることにより異なる位置に配
置させてもよい。また、上記実施例においては、
一つの撮像装置３０の倍率を変えて粗位置合せ
（載置テーブル２０を制御）と精密位置合せ（制
御テーブル１０を制御）を選択的に行なわせる場
合を例示したが、倍率が異なりかつ、両者は一体
的に結合された二つの撮像装置を用い（ビームス
ポツトは分割してそれぞれ導入）粗、精位置合せ
に応じて上記の専用撮像装置の出力を用いるよう
にしても同様である。

また、焦点合せ用のＺ軸移動台は、載置テーブ
ル２０上の代りに制御テーブル１０側に設けても
全く同様である。

考案の効果 以上のとおりであり、本考案は回折像が拡大さ
れて結像する撮像装置の移動を制御するので、移
動制御系の分解能を上げることなく精密な位置合
せを行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部ブロツク線
図を含む正面断面図である。 １０……制御テーブル、３０……撮像装置、４
０……投光装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 投光装置から射出されるビームスポツトを撮像
   装置の撮像面に導入して、その拡大回折像を結像
   させ、その回折像の中心点を撮像面の所定点に位
   置合せするための装置において、上記撮像装置は
   平面上の異なる２方向に移動自在な制御テーブル
   に固着し、撮像面内の所定点と回折像の中心点の
   偏差を画像処理装置により検出し、その検出信号
   に基づいて上記制御テーブルの移動量の制御を行
   なわせることを特徴とする位置合せ装置。