JPH10239210A - レンズまたはミラーの検査方法および装置 - Google Patents
レンズまたはミラーの検査方法および装置Info
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- JPH10239210A JPH10239210A JP3769097A JP3769097A JPH10239210A JP H10239210 A JPH10239210 A JP H10239210A JP 3769097 A JP3769097 A JP 3769097A JP 3769097 A JP3769097 A JP 3769097A JP H10239210 A JPH10239210 A JP H10239210A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンドリカルレンズまたはシリンドリカル
ミラーの面精度の検査において、セッティングに要する
時間を短縮するとともに、検査対象を広範囲にかつ高精
度で測定することができるようにする。 【解決手段】 シリンドリカルミラー（ＣＹＭ）２１に
対し、ＣＹＭ２１に入射される集束光ビーム１０を、平
行移動台１５によりＣＹＭ２１の長手方向に沿って相対
的に移動させ、ＣＹＭ２１により反射された光ビーム１
０のビーム径の変動をビーム径測定用センサ１７および
ビーム径／電圧変換器１８で検出する。ＣＹＭ２１表面
の正常部分と凹凸部分とのビーム径の相違を判定するこ
とにより、ＣＹＭ２１の面精度を検査する。
ミラーの面精度の検査において、セッティングに要する
時間を短縮するとともに、検査対象を広範囲にかつ高精
度で測定することができるようにする。 【解決手段】 シリンドリカルミラー（ＣＹＭ）２１に
対し、ＣＹＭ２１に入射される集束光ビーム１０を、平
行移動台１５によりＣＹＭ２１の長手方向に沿って相対
的に移動させ、ＣＹＭ２１により反射された光ビーム１
０のビーム径の変動をビーム径測定用センサ１７および
ビーム径／電圧変換器１８で検出する。ＣＹＭ２１表面
の正常部分と凹凸部分とのビーム径の相違を判定するこ
とにより、ＣＹＭ２１の面精度を検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光走査装置等に
用いられるレンズやミラー等の光学部品を検査する方法
および装置に関し、特にシリンドリカルレンズやシリン
ドリカルミラーのような長尺の光学部品の長さ方向に沿
った表面の平面性の良否を検査する方法および装置に関
するものである。
用いられるレンズやミラー等の光学部品を検査する方法
および装置に関し、特にシリンドリカルレンズやシリン
ドリカルミラーのような長尺の光学部品の長さ方向に沿
った表面の平面性の良否を検査する方法および装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ビームを被走査面上で走査させ
る光走査装置等においては、光ビームを偏向させる回転
多面鏡の面倒れを補正するために、シリンドリカルレン
ズ（以下、ＣＹＬという）、あるいはシリンドリカルミ
ラー（以下、ＣＹＭという）等の光学部品が用いられて
いる。
る光走査装置等においては、光ビームを偏向させる回転
多面鏡の面倒れを補正するために、シリンドリカルレン
ズ（以下、ＣＹＬという）、あるいはシリンドリカルミ
ラー（以下、ＣＹＭという）等の光学部品が用いられて
いる。
【０００３】上記ＣＹＬまたはＣＹＭの表面に凹凸があ
ると、その部分を透過または反射した光ビームは正常に
屈折または反射されなくなり、走査装置の精度を低下さ
せるため、ＣＹＬまたはＣＹＭの面精度を検査する必要
があった。従来は、これらＣＹＬまたはＣＹＭの面精度
を干渉計を用いて検査していた。
ると、その部分を透過または反射した光ビームは正常に
屈折または反射されなくなり、走査装置の精度を低下さ
せるため、ＣＹＬまたはＣＹＭの面精度を検査する必要
があった。従来は、これらＣＹＬまたはＣＹＭの面精度
を干渉計を用いて検査していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、干渉計
を用いた検査装置においては、基準レンズやミラーの光
軸、位置および傾きなど調整項目が多く、その調整にも
熟練を要することから、検査に時間がかかるという問題
点があった。また、ＣＹＬまたはＣＹＭのように横長の
部材では、検査に要する時間を短縮するために、１回の
測定で可能な測定範囲をできるだけ広くすることが望ま
しい。しかし、上記干渉計を用いた検査方法では、測定
範囲が直径１００mm程度の範囲であるため、検査対象が
これより以上長い場合には、セッテイングをし直す必要
があった。ＣＹＬやＣＹＭのような横長の部材では、セ
ッテイングの再設定に時間がかかり、量産には適さない
という問題点があった。また、ＣＹＬやＣＹＭの検査で
は、通常０．０３μｍ以下の精度が要求されるが、干渉
計の測定精度は波長の２０分の１程度が限界であり、例
えば波長６３２．８nmのＨｅ−Ｎｅレーザを使用した時
に、約０．０３μｍが精度の限界であり、これ以上の精
度で計ることは困難であった。
を用いた検査装置においては、基準レンズやミラーの光
軸、位置および傾きなど調整項目が多く、その調整にも
熟練を要することから、検査に時間がかかるという問題
点があった。また、ＣＹＬまたはＣＹＭのように横長の
部材では、検査に要する時間を短縮するために、１回の
測定で可能な測定範囲をできるだけ広くすることが望ま
しい。しかし、上記干渉計を用いた検査方法では、測定
範囲が直径１００mm程度の範囲であるため、検査対象が
これより以上長い場合には、セッテイングをし直す必要
があった。ＣＹＬやＣＹＭのような横長の部材では、セ
ッテイングの再設定に時間がかかり、量産には適さない
という問題点があった。また、ＣＹＬやＣＹＭの検査で
は、通常０．０３μｍ以下の精度が要求されるが、干渉
計の測定精度は波長の２０分の１程度が限界であり、例
えば波長６３２．８nmのＨｅ−Ｎｅレーザを使用した時
に、約０．０３μｍが精度の限界であり、これ以上の精
度で計ることは困難であった。
【０００５】本発明は、これらの干渉計による面精度検
出方法の難点に鑑み、セッテイングに要する時間を短縮
するとともに、検査対象を広範囲に、かつ高精度で測定
することができるシリンドリカルレンズまたはミラーの
検査方法および装置を提供することを目的とするもので
ある。
出方法の難点に鑑み、セッテイングに要する時間を短縮
するとともに、検査対象を広範囲に、かつ高精度で測定
することができるシリンドリカルレンズまたはミラーの
検査方法および装置を提供することを目的とするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による検査方法お
よび装置は、ＣＹＬまたはＣＹＭに対し、該ＣＹＬを透
過するまたは該ＣＹＭにより反射される光ビームを、該
ＣＹＬまたはＣＹＭの長手方向に沿って相対的に移動さ
せ、該ＣＹＬを通過したまたは該ＣＹＭにより反射され
た光ビームのビーム径の変動を検出することにより、前
記ＣＹＬまたはＣＹＭの面精度を検査することを特徴と
するものである。
よび装置は、ＣＹＬまたはＣＹＭに対し、該ＣＹＬを透
過するまたは該ＣＹＭにより反射される光ビームを、該
ＣＹＬまたはＣＹＭの長手方向に沿って相対的に移動さ
せ、該ＣＹＬを通過したまたは該ＣＹＭにより反射され
た光ビームのビーム径の変動を検出することにより、前
記ＣＹＬまたはＣＹＭの面精度を検査することを特徴と
するものである。
【０００７】ここで、ＣＹＬまたはＣＹＭに対し光ビー
ムをＣＹＬまたはＣＹＭの長手方向に沿って相対的に移
動するとは、ＣＹＬまたはＣＹＭに入射された光ビーム
がその長手方向に沿って移動されることを意味するもの
で、そのための方法は如何なるものであってもよい。具
体的には、例えばＣＹＬまたはＣＹＭを固定し、光ビー
ムを該ＣＹＬまたはＣＹＭに入射させつつ長手方向に沿
って移動させる方法、またはその逆にＣＹＬまたはＣＹ
Ｍを固定し、光ビームの照射位置を長手方向に沿って移
動させる方法、あるいは両者を反対方向に（あるいは同
方向に異なった速度で）移動する方法などを用いること
ができる。また、光ビームとしては集束光が用いられ
る。さらに、光ビームのビーム径とは、光路上における
光ビーム断面の直径をいう。
ムをＣＹＬまたはＣＹＭの長手方向に沿って相対的に移
動するとは、ＣＹＬまたはＣＹＭに入射された光ビーム
がその長手方向に沿って移動されることを意味するもの
で、そのための方法は如何なるものであってもよい。具
体的には、例えばＣＹＬまたはＣＹＭを固定し、光ビー
ムを該ＣＹＬまたはＣＹＭに入射させつつ長手方向に沿
って移動させる方法、またはその逆にＣＹＬまたはＣＹ
Ｍを固定し、光ビームの照射位置を長手方向に沿って移
動させる方法、あるいは両者を反対方向に（あるいは同
方向に異なった速度で）移動する方法などを用いること
ができる。また、光ビームとしては集束光が用いられ
る。さらに、光ビームのビーム径とは、光路上における
光ビーム断面の直径をいう。
【０００８】上記本発明による検査方法および装置は、
ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射された集束す
る光ビームの集束位置がＣＹＬまたはＣＹＭの表面の凹
凸に応じて光軸方向に変動し、その変動が、集束して発
散する光ビームのビーム径の所定位置における変動とな
って現われることを利用したものであり、そのビーム径
の変動を検出することにより、前記ＣＹＬまたはＣＹＭ
の面精度を検査することを特徴とするものである。
ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射された集束す
る光ビームの集束位置がＣＹＬまたはＣＹＭの表面の凹
凸に応じて光軸方向に変動し、その変動が、集束して発
散する光ビームのビーム径の所定位置における変動とな
って現われることを利用したものであり、そのビーム径
の変動を検出することにより、前記ＣＹＬまたはＣＹＭ
の面精度を検査することを特徴とするものである。
【０００９】なお、上記検査方法において、前記ビーム
径の変動を検出する位置は、該光ビームが集束位置を通
過した後または通過する前の位置であることが望まし
い。ここで、光ビームが集束位置を通過した後の所定位
置とは、光ビームが集束位置を通過した後、発散しなが
ら進んで行く光路上に定められた測定位置をいう。すな
わち、ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射された
光ビームのビーム径を集束位置で測定すると、正常部分
と凹凸部分とのビーム径の差が少ないため、ビーム径の
違いを判定するのが難しいが、光ビームが集束位置を通
過した後の所定位置でビーム径を測定すると、集束位置
を通過した後の発散により、ビーム径が大きくなり、そ
の分変動も増幅されるため、正常部分と凹凸部分とのビ
ーム径の違いを判定することが容易になる。また、測定
位置を集束位置の手前にしても、ビーム径が大きくなる
ので、同様の効果を得ることができる。
径の変動を検出する位置は、該光ビームが集束位置を通
過した後または通過する前の位置であることが望まし
い。ここで、光ビームが集束位置を通過した後の所定位
置とは、光ビームが集束位置を通過した後、発散しなが
ら進んで行く光路上に定められた測定位置をいう。すな
わち、ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射された
光ビームのビーム径を集束位置で測定すると、正常部分
と凹凸部分とのビーム径の差が少ないため、ビーム径の
違いを判定するのが難しいが、光ビームが集束位置を通
過した後の所定位置でビーム径を測定すると、集束位置
を通過した後の発散により、ビーム径が大きくなり、そ
の分変動も増幅されるため、正常部分と凹凸部分とのビ
ーム径の違いを判定することが容易になる。また、測定
位置を集束位置の手前にしても、ビーム径が大きくなる
ので、同様の効果を得ることができる。
【００１０】本発明による検査装置における前記検出手
段は、前記ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射さ
れた光ビームの所定位置における光強度分布をからビー
ム径を測定するビーム径測定手段と、該ビーム径検出手
段で測定されたビーム径を電圧値に変換する変換手段
と、該変換手段で変換された電圧値の変動を可視的に出
力する出力手段とから構成されることを特徴とするもの
である。
段は、前記ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射さ
れた光ビームの所定位置における光強度分布をからビー
ム径を測定するビーム径測定手段と、該ビーム径検出手
段で測定されたビーム径を電圧値に変換する変換手段
と、該変換手段で変換された電圧値の変動を可視的に出
力する出力手段とから構成されることを特徴とするもの
である。
【００１１】ここで、前記ビーム径測定手段としては、
例えばビーム断面の光強度分布を測定し、これをパルス
波形として表すようにしたもの（「ビームスキャン」）
を用いることができる。また、出力手段とは、電圧値に
変換されたビーム径の変動を可視的に出力することがで
きれば如何なるものでもよい。例えばＸＹレコーダ、Ｃ
ＲＴディスプレイ等を用いることができる。
例えばビーム断面の光強度分布を測定し、これをパルス
波形として表すようにしたもの（「ビームスキャン」）
を用いることができる。また、出力手段とは、電圧値に
変換されたビーム径の変動を可視的に出力することがで
きれば如何なるものでもよい。例えばＸＹレコーダ、Ｃ
ＲＴディスプレイ等を用いることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明による検査方法および装置におい
ては、ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射された
光ビームのビーム径の変動を検出することにより、ＣＹ
ＬまたはＣＹＭの面精度を検査するようにしたので、干
渉計を用いた場合のように複雑な光学系の調整が不要と
なり、セッテイングに要する時間を短縮することができ
る。例えば、ＣＹＬまたはＣＹＭを単に基準面に押し当
てて固定するだけの調整でセッティングを行うことがで
きる。また、ＣＹＬまたはＣＹＭの長手方向に沿って光
ビームを照射するようにしたので、測定範囲を変えるた
めにセッテイングし直すことなしに、面精度を広範囲に
測定することができる。このため、ＣＹＬまたはＣＹＭ
のような横長の部材の量産にも十分に対応することがで
きる。さらには、ビーム径の変動を測定するようにした
ので、測定精度がレーザ波長等に依存することがなく、
０．０３μｍ以下の微妙な凹凸についても高精度に測定
することができる。
ては、ＣＹＬを透過したまたはＣＹＭにより反射された
光ビームのビーム径の変動を検出することにより、ＣＹ
ＬまたはＣＹＭの面精度を検査するようにしたので、干
渉計を用いた場合のように複雑な光学系の調整が不要と
なり、セッテイングに要する時間を短縮することができ
る。例えば、ＣＹＬまたはＣＹＭを単に基準面に押し当
てて固定するだけの調整でセッティングを行うことがで
きる。また、ＣＹＬまたはＣＹＭの長手方向に沿って光
ビームを照射するようにしたので、測定範囲を変えるた
めにセッテイングし直すことなしに、面精度を広範囲に
測定することができる。このため、ＣＹＬまたはＣＹＭ
のような横長の部材の量産にも十分に対応することがで
きる。さらには、ビーム径の変動を測定するようにした
ので、測定精度がレーザ波長等に依存することがなく、
０．０３μｍ以下の微妙な凹凸についても高精度に測定
することができる。
【００１３】また、測定したビーム径の変動を電圧値の
変動に変換するとともに、該電圧値の変動を可視的に出
力するようにしたものにおいては、ビーム径の変動を視
覚的に認識することができ、ＣＹＬまたはＣＹＭの表面
の状態を視覚的に表すことができる。なお、前記電圧値
の変動をパソコン等のデータ処理装置に入力すれば、測
定したビーム径に関する情報をパソコン上に出力するこ
とができる。
変動に変換するとともに、該電圧値の変動を可視的に出
力するようにしたものにおいては、ビーム径の変動を視
覚的に認識することができ、ＣＹＬまたはＣＹＭの表面
の状態を視覚的に表すことができる。なお、前記電圧値
の変動をパソコン等のデータ処理装置に入力すれば、測
定したビーム径に関する情報をパソコン上に出力するこ
とができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるＣＹＬまた
はＣＹＭの検査方法および装置を、ＣＹＬまたはＣＹＭ
の検査装置に適用した場合の一実施形態について説明す
る。
はＣＹＭの検査方法および装置を、ＣＹＬまたはＣＹＭ
の検査装置に適用した場合の一実施形態について説明す
る。
【００１５】まず、ＣＹＭの検査装置に適用した場合に
ついて説明する。図１は、ＣＹＭ検査装置１００の概略
構成図である。このＣＹＭ検査装置１００は、大別する
と、検査対象となるＣＹＭ２１に光ビーム１０を照射す
る光ビーム制御部１０１と、前記ＣＹＭ２１をその長手
方向に移動させる移動制御部１０２と、ＣＹＭ２１によ
り反射された光ビームのビーム径を測定するビーム径測
定部１０３とから構成されている。
ついて説明する。図１は、ＣＹＭ検査装置１００の概略
構成図である。このＣＹＭ検査装置１００は、大別する
と、検査対象となるＣＹＭ２１に光ビーム１０を照射す
る光ビーム制御部１０１と、前記ＣＹＭ２１をその長手
方向に移動させる移動制御部１０２と、ＣＹＭ２１によ
り反射された光ビームのビーム径を測定するビーム径測
定部１０３とから構成されている。
【００１６】光ビーム制御部１０１は、光ビーム１０を
発生する半導体レーザ光源１１と、該光ビーム１０を平
行光化するコリメータレンズ１２と、平行光とされた光
ビーム１０を集束光とする集光レンズ１３と、集束され
た光ビーム１０をＣＹＭ２１側へ反射しＣＹＭ２１によ
り反射された光ビーム１０をビーム径測定部１０３側へ
透過させるビームスプリッタ１４とから構成されてい
る。ここで光ビーム１０を集束させる位置は、光ビーム
１０３がＣＹＭ２１により反射された後、ビーム径測定
部１０３に達するまでの所定位置とする。
発生する半導体レーザ光源１１と、該光ビーム１０を平
行光化するコリメータレンズ１２と、平行光とされた光
ビーム１０を集束光とする集光レンズ１３と、集束され
た光ビーム１０をＣＹＭ２１側へ反射しＣＹＭ２１によ
り反射された光ビーム１０をビーム径測定部１０３側へ
透過させるビームスプリッタ１４とから構成されてい
る。ここで光ビーム１０を集束させる位置は、光ビーム
１０３がＣＹＭ２１により反射された後、ビーム径測定
部１０３に達するまでの所定位置とする。
【００１７】移動制御部１０２は、ＣＹＭ２１を載置す
る平行移動台１５と、該平行移動台１５上のＣＹＭ２１
をその長手方向に平行移動させる平行移動台コントロー
ラ１６とから構成されている。平行移動台１５上のＣＹ
Ｍ２１の移動速度は、平行移動台コントローラ１６によ
り制御される。
る平行移動台１５と、該平行移動台１５上のＣＹＭ２１
をその長手方向に平行移動させる平行移動台コントロー
ラ１６とから構成されている。平行移動台１５上のＣＹ
Ｍ２１の移動速度は、平行移動台コントローラ１６によ
り制御される。
【００１８】この実施の形態の平行移動台１５では、Ｃ
ＹＭ２１を台上の基準面にセットするだけで測定が可能
となるため、ＣＹＭ２１を一度セットしてしまえば、そ
の後レンズやミラーの光軸、位置および傾きなどの調整
を行う必要がないので、セッテイングに要する時間を短
縮することができる。
ＹＭ２１を台上の基準面にセットするだけで測定が可能
となるため、ＣＹＭ２１を一度セットしてしまえば、そ
の後レンズやミラーの光軸、位置および傾きなどの調整
を行う必要がないので、セッテイングに要する時間を短
縮することができる。
【００１９】ビーム径測定部１０３は、ＣＹＭ２１の反
射面により反射され、ビームスプリッタ１４を透過した
光ビーム１０のビーム径を測定するビーム径測定センサ
１７およびビーム径測定器１８と、測定されたビーム径
を電圧値に変換するビーム径／電圧変換器１９と、変換
された電圧値の変動を記録紙上に出力するＸＹレコーダ
２０とから構成されている。
射面により反射され、ビームスプリッタ１４を透過した
光ビーム１０のビーム径を測定するビーム径測定センサ
１７およびビーム径測定器１８と、測定されたビーム径
を電圧値に変換するビーム径／電圧変換器１９と、変換
された電圧値の変動を記録紙上に出力するＸＹレコーダ
２０とから構成されている。
【００２０】以上のように構成されたＣＹＭ検査装置１
００において、半導体レーザ光源１１から発せられた光
ビーム１０は、コリメータレンズ１２で平行光とされた
後、集光レンズ１３で集束光となりビームスプリッタ１
４に入射する。光ビーム１０はビームスプリッタ１４に
より検査対象となるＣＹＭ２１の方へ反射され、ＣＹＭ
２１にその長手方向と直交する方向から入射される。平
行移動台１５上に設置されたＣＹＭ２１は、矢印で示す
長手方向に一定速度で平行移動され、光ビーム１０はＣ
ＹＭ２１の長手方向に沿って、ＣＹＭ１０の一方の端か
ら他方の端まで連続して照射される。
００において、半導体レーザ光源１１から発せられた光
ビーム１０は、コリメータレンズ１２で平行光とされた
後、集光レンズ１３で集束光となりビームスプリッタ１
４に入射する。光ビーム１０はビームスプリッタ１４に
より検査対象となるＣＹＭ２１の方へ反射され、ＣＹＭ
２１にその長手方向と直交する方向から入射される。平
行移動台１５上に設置されたＣＹＭ２１は、矢印で示す
長手方向に一定速度で平行移動され、光ビーム１０はＣ
ＹＭ２１の長手方向に沿って、ＣＹＭ１０の一方の端か
ら他方の端まで連続して照射される。
【００２１】ＣＹＭ２１の反射面で反射した光ビーム１
０は、ビームスプリッタ１４を透過してビーム径測定用
センサ１７に入射する。なお、集光レンズ１３で集束さ
れた光ビーム１０の集束位置は、ビームスプリッタ１４
とビーム径測定用センサ１７との間に設定されており
（反射後集束するようにしてもよいし、反射前に集束す
るようにしてもよい）、ビーム径測定用センサ１７は光
ビーム１０が集束位置を通過した後のビーム径を測定す
る。このビーム径測定用センサ１７で測定されたビーム
の断面は、図２のような光強度分布を示す。これは「ビ
ームスキャン」と称する市販の測定器によりパルス波形
で表される。図の横軸はビーム径の直径方向の距離（左
端を起点）、縦軸は光ビーム断面の光強度をそれぞれ示
している（いずれも単位を省略）。図２において、パル
スの立ち上がりから立ち下がりまでの長さが実際のビー
ム径に相当するが、そのビーム径の決め方は種々の方法
が可能である。例えば、パルス高さの１３．５％の位置
（図中破線位置）におけるパルス幅をビーム径Ｄとして
測定する。このビーム径測定器１８で測定されたビーム
径は、ビーム径／電圧変換器１９により電圧値に変換さ
れた後、ＸＹレコーダ２０に入力される。ＸＹレコーダ
２０では、変換された電圧値の変動が記録紙に出力され
る。この電圧値の変動がＣＹＭ１０の長手方向における
表面性の変動を拡大してグラフとして表すことになる。
０は、ビームスプリッタ１４を透過してビーム径測定用
センサ１７に入射する。なお、集光レンズ１３で集束さ
れた光ビーム１０の集束位置は、ビームスプリッタ１４
とビーム径測定用センサ１７との間に設定されており
（反射後集束するようにしてもよいし、反射前に集束す
るようにしてもよい）、ビーム径測定用センサ１７は光
ビーム１０が集束位置を通過した後のビーム径を測定す
る。このビーム径測定用センサ１７で測定されたビーム
の断面は、図２のような光強度分布を示す。これは「ビ
ームスキャン」と称する市販の測定器によりパルス波形
で表される。図の横軸はビーム径の直径方向の距離（左
端を起点）、縦軸は光ビーム断面の光強度をそれぞれ示
している（いずれも単位を省略）。図２において、パル
スの立ち上がりから立ち下がりまでの長さが実際のビー
ム径に相当するが、そのビーム径の決め方は種々の方法
が可能である。例えば、パルス高さの１３．５％の位置
（図中破線位置）におけるパルス幅をビーム径Ｄとして
測定する。このビーム径測定器１８で測定されたビーム
径は、ビーム径／電圧変換器１９により電圧値に変換さ
れた後、ＸＹレコーダ２０に入力される。ＸＹレコーダ
２０では、変換された電圧値の変動が記録紙に出力され
る。この電圧値の変動がＣＹＭ１０の長手方向における
表面性の変動を拡大してグラフとして表すことになる。
【００２２】次に、ＣＹＭ２１表面の凹凸によるビーム
径の変動について詳述する。
径の変動について詳述する。
【００２３】図３（ａ）、（ｂ）は、上記ＣＹＭ２１の
表面で反射した光ビームの光路を示す説明図であり、図
（ａ）はＣＹＭ２１上の正常な部分で反射した光ビーム
の光路、図（ｂ）はＣＹＭ２１上の微小凹部分２２で反
射した光ビームの光路をそれぞれ示している。なお、図
中矢印ｚは光ビームの進行方向、矢印ｘはＣＹＭ２１の
移動方向をそれぞれ示している。また、ここでは（ａ）
の光ビームを１０ａ、（ｂ）の光ビームを１０ｂと呼ぶ
ものとする。
表面で反射した光ビームの光路を示す説明図であり、図
（ａ）はＣＹＭ２１上の正常な部分で反射した光ビーム
の光路、図（ｂ）はＣＹＭ２１上の微小凹部分２２で反
射した光ビームの光路をそれぞれ示している。なお、図
中矢印ｚは光ビームの進行方向、矢印ｘはＣＹＭ２１の
移動方向をそれぞれ示している。また、ここでは（ａ）
の光ビームを１０ａ、（ｂ）の光ビームを１０ｂと呼ぶ
ものとする。
【００２４】図３（ａ）に示すように、ＣＹＭ２１の正
常な部分で反射した光ビーム１０ａは、集束位置Ａで集
束し、その後は進行方向に向かって一定の割合で発散し
ながら進んで行く。ＣＹＭ２１上の面精度が長手方向に
おいて均一であれば、光ビームをＣＹＭ２１の長手方向
に沿って連続して照射した場合、集束位置は常にＡとな
る。しかし、実際にはＣＹＭ１０の表面には微小な凹凸
が存在するため、集束位置Ａはｚ方向前後にずれること
になる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、光ビーム
１０ｂがＣＹＭ２１の微小凹部分２２に照射されたとす
ると、該微小凹部分２２で反射した光ビーム１０ｂの集
束位置は（ａ）に比べてＣＹＭ２１に近くなり、集束位
置Ｂで集束することになる。このように、正常な部分で
反射した場合と微小凹部分で反射した場合とでは、集束
位置がＡ−Ｂだけずれるため、集束位置Ａ、Ｂを通過し
た後のビーム径を光路上の同じビーム測定位置Ｃで測定
した場合、（ａ）、（ｂ）のビーム径ａ、ｂは異なった
ものとなる。すなわち、光ビーム１０ｂは、光ビーム１
０ａよりも手前で集束するため、ビーム径測定位置Ｃで
のビーム径ｂはａよりも大きくなる。また、図３には示
していないが、ＣＹＭ２１上に微小凸部分があったとす
ると、この微小凸部分で反射した光ビームの集束位置
は、（ａ）の集束位置Ａよりも先になるため、ビーム径
測定位置Ｃでのビーム径はａよりも小さくなる。
常な部分で反射した光ビーム１０ａは、集束位置Ａで集
束し、その後は進行方向に向かって一定の割合で発散し
ながら進んで行く。ＣＹＭ２１上の面精度が長手方向に
おいて均一であれば、光ビームをＣＹＭ２１の長手方向
に沿って連続して照射した場合、集束位置は常にＡとな
る。しかし、実際にはＣＹＭ１０の表面には微小な凹凸
が存在するため、集束位置Ａはｚ方向前後にずれること
になる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、光ビーム
１０ｂがＣＹＭ２１の微小凹部分２２に照射されたとす
ると、該微小凹部分２２で反射した光ビーム１０ｂの集
束位置は（ａ）に比べてＣＹＭ２１に近くなり、集束位
置Ｂで集束することになる。このように、正常な部分で
反射した場合と微小凹部分で反射した場合とでは、集束
位置がＡ−Ｂだけずれるため、集束位置Ａ、Ｂを通過し
た後のビーム径を光路上の同じビーム測定位置Ｃで測定
した場合、（ａ）、（ｂ）のビーム径ａ、ｂは異なった
ものとなる。すなわち、光ビーム１０ｂは、光ビーム１
０ａよりも手前で集束するため、ビーム径測定位置Ｃで
のビーム径ｂはａよりも大きくなる。また、図３には示
していないが、ＣＹＭ２１上に微小凸部分があったとす
ると、この微小凸部分で反射した光ビームの集束位置
は、（ａ）の集束位置Ａよりも先になるため、ビーム径
測定位置Ｃでのビーム径はａよりも小さくなる。
【００２５】このように、ＣＹＭ２１の表面に凹凸があ
ると、光ビーム１０の集束位置は凹凸に応じて変動する
ため、ビーム径測定位置Ｃにおけるビーム径も変動する
ことになる。したがって、光ビーム１０が集束位置を通
過した後の所定位置をビーム径測定位置Ｃとし、この位
置でのビーム径を測定することにより、ＣＹＭ２１表面
の正常部分と凹凸部分とのビーム径の違いを容易に判定
することができる。
ると、光ビーム１０の集束位置は凹凸に応じて変動する
ため、ビーム径測定位置Ｃにおけるビーム径も変動する
ことになる。したがって、光ビーム１０が集束位置を通
過した後の所定位置をビーム径測定位置Ｃとし、この位
置でのビーム径を測定することにより、ＣＹＭ２１表面
の正常部分と凹凸部分とのビーム径の違いを容易に判定
することができる。
【００２６】例えば、微小凹（または凸）部分の大きさ
（深さ）を０．０３μｍとし、ＣＹＭに当たる光ビーム
のビーム径を５ｍｍとすると、前記微小凹部分の曲率半
径Ｒは約１００００ｍｍとなる。この場合、Ｒ＝１００
００ｍｍのときの集束位置と正常部分で反射したときの
集束位置のずれは約４ｍｍとなり、ビーム径は約１５μ
ｍ変動する（集光レンズの焦点距離が２４０ｍｍのと
き）ことになる。したがって、このビーム径の変動を測
定することにより、正常部分と凹凸部分とのビーム径の
違いを容易に判定することができる。なお、集束位置の
ずれ４ｍｍおよびビーム径の変動１５μｍは、集光レン
ズ１３の倍率を変えることにより、適宜変更することが
できる。
（深さ）を０．０３μｍとし、ＣＹＭに当たる光ビーム
のビーム径を５ｍｍとすると、前記微小凹部分の曲率半
径Ｒは約１００００ｍｍとなる。この場合、Ｒ＝１００
００ｍｍのときの集束位置と正常部分で反射したときの
集束位置のずれは約４ｍｍとなり、ビーム径は約１５μ
ｍ変動する（集光レンズの焦点距離が２４０ｍｍのと
き）ことになる。したがって、このビーム径の変動を測
定することにより、正常部分と凹凸部分とのビーム径の
違いを容易に判定することができる。なお、集束位置の
ずれ４ｍｍおよびビーム径の変動１５μｍは、集光レン
ズ１３の倍率を変えることにより、適宜変更することが
できる。
【００２７】次に、本発明による検査方法または装置
を、ＣＹＬの検査装置に適用した場合の実施の形態につ
いて説明する。
を、ＣＹＬの検査装置に適用した場合の実施の形態につ
いて説明する。
【００２８】図４は、ＣＹＬ検査装置１１０の概略構成
図である。このＣＹＬ検査装置１１０を構成する各部の
機能は図１と同じであり、図１と同等部分を同一符号で
示している。ただし、図４では図１に示す平行移動台コ
ントローラ１６等の図示を省略している。
図である。このＣＹＬ検査装置１１０を構成する各部の
機能は図１と同じであり、図１と同等部分を同一符号で
示している。ただし、図４では図１に示す平行移動台コ
ントローラ１６等の図示を省略している。
【００２９】図４において、半導体レーザ光源１１から
照射された光ビーム１０は、コリメータレンズ１２、集
光レンズ１３を介してＣＹＬ２３の長手方向と直交する
方向から照射される。平行移動台１５上に設置されたＣ
ＹＬ２３は、長手方向に一定速度で平行移動されるた
め、光ビーム１０はＣＹＬ２３の長手方向に沿って、Ｃ
ＹＬ２３の一方の端から他方の端まで連続して照射され
る。
照射された光ビーム１０は、コリメータレンズ１２、集
光レンズ１３を介してＣＹＬ２３の長手方向と直交する
方向から照射される。平行移動台１５上に設置されたＣ
ＹＬ２３は、長手方向に一定速度で平行移動されるた
め、光ビーム１０はＣＹＬ２３の長手方向に沿って、Ｃ
ＹＬ２３の一方の端から他方の端まで連続して照射され
る。
【００３０】ＣＹＬ２３を透過した光ビーム１０は、そ
のままビーム径測定用センサ１７に入射される。ただ
し、集光レンズ１３で集束された光ビーム１０の集束位
置は、ＣＹＬ２３とビーム径測定用センサ１７との間に
設定されており、ビーム径測定用センサ１７は光ビーム
１０が集束位置を通過した後のビーム径を所定位置で測
定している。なお、図１に示したＣＹＭ２１では、１つ
の反射面で反射した光ビームのビーム径を測定したが、
このＣＹＬ２３は、光ビームをレンズの入射面と出射面
とでそれぞれ屈折させるので、この２つの面の合算的面
精度を検査することになる。
のままビーム径測定用センサ１７に入射される。ただ
し、集光レンズ１３で集束された光ビーム１０の集束位
置は、ＣＹＬ２３とビーム径測定用センサ１７との間に
設定されており、ビーム径測定用センサ１７は光ビーム
１０が集束位置を通過した後のビーム径を所定位置で測
定している。なお、図１に示したＣＹＭ２１では、１つ
の反射面で反射した光ビームのビーム径を測定したが、
このＣＹＬ２３は、光ビームをレンズの入射面と出射面
とでそれぞれ屈折させるので、この２つの面の合算的面
精度を検査することになる。
【００３１】以上のように構成されたＣＹＬ検査装置１
１０において、半導体レーザ光源１１から発せられた光
ビーム１０は、コリメータレンズ１２で平行光とされた
後、集光レンズ１３で集束光となり、検査対象となるＣ
ＹＬ２３に、その長手方向と直行する方向から照射され
る。平行移動台１５上に設置されたＣＹＬ２３は、長手
方向に一定速度で平行移動されるため、光ビーム１０は
ＣＹＬ２３の長手方向に沿って連続して照射される。
１０において、半導体レーザ光源１１から発せられた光
ビーム１０は、コリメータレンズ１２で平行光とされた
後、集光レンズ１３で集束光となり、検査対象となるＣ
ＹＬ２３に、その長手方向と直行する方向から照射され
る。平行移動台１５上に設置されたＣＹＬ２３は、長手
方向に一定速度で平行移動されるため、光ビーム１０は
ＣＹＬ２３の長手方向に沿って連続して照射される。
【００３２】ＣＹＬ２３を透過した光ビーム１０は、ビ
ーム径測定用センサ１７に入射され、そのビーム径が測
定される。ビーム径測定後の処理は上記図１の場合と同
じであり、ＣＹＬ２３表面の凹凸を光ビーム１０のビー
ム径の変動として検出することができる。
ーム径測定用センサ１７に入射され、そのビーム径が測
定される。ビーム径測定後の処理は上記図１の場合と同
じであり、ＣＹＬ２３表面の凹凸を光ビーム１０のビー
ム径の変動として検出することができる。
【００３３】なお、上記実施の形態では光ビームが集束
位置を通過した後の所定位置でビーム径を測定するよう
にしているが、これは集束位置の手前にしてもよい。
位置を通過した後の所定位置でビーム径を測定するよう
にしているが、これは集束位置の手前にしてもよい。
【００３４】上記実施形態の検査装置においては、いず
れも測定したビーム径をビーム径／電圧変換器１９で電
圧値に変換するとともに、該電圧値の変動を記録紙にプ
リント出力するようにしているので、ビーム径の変動を
視覚的に認識することができる。また、図１のＸＹレコ
ーダ２０の代わりにパソコン等のデータ処理装置を接続
すれば、測定したビーム径に関する情報を記録紙にプリ
ント出力するだけでなく、ＣＲＴディスプレイ上に表示
することもできる。さらには、必要に応じてデータを加
工したり、記憶媒体等に保存することもできる。
れも測定したビーム径をビーム径／電圧変換器１９で電
圧値に変換するとともに、該電圧値の変動を記録紙にプ
リント出力するようにしているので、ビーム径の変動を
視覚的に認識することができる。また、図１のＸＹレコ
ーダ２０の代わりにパソコン等のデータ処理装置を接続
すれば、測定したビーム径に関する情報を記録紙にプリ
ント出力するだけでなく、ＣＲＴディスプレイ上に表示
することもできる。さらには、必要に応じてデータを加
工したり、記憶媒体等に保存することもできる。
【００３５】なお、本発明による検査方法および装置
は、ＣＹＬまたはＣＹＭに限らず、反射、屈折する光学
部品であれば、いかなる光学部品にも適用することがで
きるが、特に長尺の平面ミラーや大径レンズ等、面積の
大きいものに適している。
は、ＣＹＬまたはＣＹＭに限らず、反射、屈折する光学
部品であれば、いかなる光学部品にも適用することがで
きるが、特に長尺の平面ミラーや大径レンズ等、面積の
大きいものに適している。
【図１】本発明によるＣＹＭ検査装置の概略構成図
【図２】光ビームの光強度分布を示す説明図
【図３】ＣＹＭで反射した光ビームの光路を示す説明
図、図（ａ）はＣＹＭ上の正常な部分で反射した光ビー
ム、図（ｂ）はＣＹＭ上の微小凹部分で反射した光ビー
ムの光路を示す
図、図（ａ）はＣＹＭ上の正常な部分で反射した光ビー
ム、図（ｂ）はＣＹＭ上の微小凹部分で反射した光ビー
ムの光路を示す
【図４】本発明によるＣＹＬ検査装置の概略構成図
１０ 光ビーム １３ 集光レンズ １４ ビームスプリッタ １５ 平行移動台 １７ ビーム径測定用センサ １８ ビーム径測定器 １９ ビーム径／電圧変換器 ２０ ＸＹレコーダ ２１ ＣＹＭ（シリンドリカルミラー） ２３ ＣＹＬ（シリンドリカルレンズ）
Claims (5)
- 【請求項１】 レンズまたはミラーに対し、該レンズを
透過するまたは該ミラーにより反射される光ビームを、
該レンズまたはミラーの長手方向に沿って相対的に移動
させ、該レンズを透過したまたは該ミラーにより反射さ
れた光ビームのビーム径の変動を検出することにより、
前記レンズまたはミラーの面精度を検査することを特徴
とするレンズまたはミラーの検査方法。 - 【請求項２】 前記光ビームが集束光であり、前記ビー
ム径の変動が、前記レンズを透過したまたはミラーによ
り反射された光ビームの集束位置が該レンズまたはミラ
ーの表面の凹凸に応じて生ずる変動であることを特徴と
する請求項１記載のレンズまたはミラーの検査方法。 - 【請求項３】 前記ビーム径の変動を、該光ビームが集
束位置を通過した後、または集束位置の前の所定位置で
検出することを特徴とする請求項２記載のレンズまたは
ミラーの検査方法。 - 【請求項４】 レンズまたはミラーと光ビームとを、該
レンズまたはミラーの長手方向に沿って相対的に移動さ
せる移動手段と、前記レンズを透過するまたはミラーに
より反射された光ビームのビーム径の変動を検出する検
出手段とを備え、該検出手段で検出したビーム径の変動
により、前記レンズまたはミラーの面精度を検査するこ
とを特徴とするレンズまたはミラーの検査装置。 - 【請求項５】 前記検出手段が、前記レンズを透過した
またはミラーにより反射された光ビームの所定位置にお
ける光ビーム断面の光強度分布からビーム径を測定する
ビーム径測定手段と、該ビーム径測定手段で測定された
ビーム径を電圧値に変換する変換手段と、該変換手段で
変換された電圧値の変動を可視的に出力する出力手段と
からなることを特徴とする請求項４記載のレンズまたは
ミラーの検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3769097A JPH10239210A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | レンズまたはミラーの検査方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3769097A JPH10239210A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | レンズまたはミラーの検査方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239210A true JPH10239210A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12504571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3769097A Withdrawn JPH10239210A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | レンズまたはミラーの検査方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10239210A (ja) |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP3769097A patent/JPH10239210A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |