JP2001272212A - Distortion measuring method and apparatus - Google Patents

Distortion measuring method and apparatus

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JP2001272212A
JP2001272212A JP2000082833A JP2000082833A JP2001272212A JP 2001272212 A JP2001272212 A JP 2001272212A JP 2000082833 A JP2000082833 A JP 2000082833A JP 2000082833 A JP2000082833 A JP 2000082833A JP 2001272212 A JP2001272212 A JP 2001272212A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distortion measuring method and apparatus which achieve a lower cost, a fast measurement and a smaller shape. SOLUTION: The apparatus contains a polarized beam splitter 15, which makes a measuring beam from a measuring light source 11 pass intact to irradiate a work 14, a corner cube prism 16 which receives the reflected beam of the measuring beam from the work 14 and returns the beam at an angle parallel therewith to re-irradiate the work 14, a return mirror 18 which receives the beam re-reflected of the measured beam which is re-irradiated to be returned back in the direction prescribed by an angle of incidence thereof and a quarter- wave λ plate 17. The beam returned by the return mirror 18 is put back to a polarized beam splitter 15 in a path opposite top the previous path thereof, so as to extract the return beam deviated by half the wavelength λ from the polarized beam splitter. Thus, the amount of positional deviation of the return beam is measured, to determine the distortion of the work 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は歪み量測定方法及び
測定装置に関し、特に、微小物体における微小な歪み量
を測定するのに適した歪み量測定方法及び測定装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for measuring a strain, and more particularly to a method and a device for measuring a strain suitable for measuring a minute strain in a minute object.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、ワークにレーザ光を照射して歪み
を与えるレーザ加工装置が提案されている(例えば、特
願平10−103920号)。このレーザ加工装置は、
板状のワークの一方の主面にレーザ光を照射することに
よって被照射部を局所加熱する。そして、局所加熱後の
冷却に伴う引張り(収縮)応力を被照射部に残留させ、
被照射部を含む側の主面が凹状になるようにワークを変
形させる。
2. Description of the Related Art Recently, a laser processing apparatus for irradiating a workpiece with a laser beam to apply distortion has been proposed (for example, Japanese Patent Application No. 10-103920). This laser processing device
The irradiated portion is locally heated by irradiating one main surface of the plate-shaped work with laser light. Then, tensile (shrinkage) stress accompanying cooling after local heating is left in the irradiated portion,
The work is deformed so that the main surface on the side including the irradiated portion becomes concave.

【0003】このような加工は、例えばハードディスク
ドライブのような磁気記録装置に使用される微小の磁気
ヘッドスライダに適用される。これは、磁気ヘッドスラ
イダは記録媒体への凝着を避けるために、記録媒体と対
向する面が凸になるように微小な曲率で湾曲させる必要
があるからである。
[0003] Such processing is applied to a minute magnetic head slider used in a magnetic recording device such as a hard disk drive. This is because the magnetic head slider needs to be curved with a small curvature so that the surface facing the recording medium becomes convex in order to avoid adhesion to the recording medium.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなレーザ加
工装置では、加工されたワークに対して歪み量の測定を
行う必要がある。この場合、加工した後、ワークを別場
所に搬送して歪み量を測定したのでは、歪み量測定のた
めの工程や搬送系、場所が増えることになり好ましくな
い。
In the above-described laser processing apparatus, it is necessary to measure the amount of distortion of the processed work. In this case, if the workpiece is transported to another location after processing and the amount of distortion is measured, the number of steps, transport systems, and locations for measuring the amount of distortion increase, which is not preferable.

【0005】一方、測定対象物、すなわちワークが、上
記の磁気ヘッドのような微小物体である場合、歪み量は
数nm〜数十nm程度であり、精密な測定精度が要求さ
れる。歪み量測定装置は、例えば干渉計を利用した走査
型白色干渉計と呼ばれるものが提供されている。この干
渉計では、参照光と測定光との光路の差から生じる明暗
線の干渉縞を利用している。すなわち、光源からの光束
を干渉計内で2つに分割し、一方を内部参照面に、他方
を測定対象物に照射する。内部参照面と測定対象物面か
ら反射された2つの反射光は干渉計内部で再結合し、合
成を経て干渉縞を生じる。この干渉縞を観察することで
歪み量が測定される。
On the other hand, when the object to be measured, that is, the work is a minute object such as the magnetic head described above, the amount of distortion is on the order of several nm to several tens nm, and precise measurement accuracy is required. As the distortion amount measuring device, for example, a device called a scanning white interferometer using an interferometer is provided. In this interferometer, a light-dark line interference fringe generated from a difference in optical path between the reference light and the measurement light is used. That is, the light beam from the light source is split into two in the interferometer, and one is irradiated on the internal reference surface and the other is irradiated on the measurement object. The two reflected lights reflected from the internal reference surface and the measurement object surface are recombined inside the interferometer and generate interference fringes through synthesis. The amount of distortion is measured by observing the interference fringes.

【0006】しかし、このような干渉計を利用した測定
装置は、コストが高く、測定速度が低い上に形状も大き
いという問題点を有している。
However, the measuring apparatus using such an interferometer has problems that the cost is high, the measuring speed is low, and the shape is large.

【0007】そこで、本発明の課題は、コストが低く、
測定速度が速いと共に形状も小さくできる歪み量測定方
法及び測定装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the cost,
It is an object of the present invention to provide a strain amount measuring method and a measuring device capable of increasing the measuring speed and reducing the shape.

【0008】本発明の他の課題は、ワークの傾き角度の
影響を受けずに高精度で歪み量の測定を行うことのでき
る歪み量測定方法及び測定装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a strain amount measuring method and a measuring device capable of measuring a strain amount with high accuracy without being affected by a tilt angle of a work.

【0009】本発明の更に他の課題は、レーザ加工と同
じステーションにおいて歪み量の測定が行えるインライ
ンタイプの歪み量判別装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an in-line type distortion amount discriminating apparatus capable of measuring a distortion amount at the same station as laser processing.

【0010】本発明のより他の課題は、レーザ加工装置
に組み込んだ状態で使用することのできる歪み量判別装
置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a distortion amount discriminating apparatus which can be used in a state of being incorporated in a laser processing apparatus.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、測定光
源からの測定ビームを測定対象物に照射し、該測定対象
物からの反射ビームをプリズムを通すことで前記反射ビ
ームと平行な角度で戻して前記測定対象物に再照射さ
せ、前記測定対象物からの再反射ビームの基準位置から
の位置ずれ量を測定することで測定対象物の歪みを測定
することを特徴とする歪み量測定方法が提供される。
According to the present invention, a measuring beam from a measuring light source is irradiated on a measuring object, and a reflected beam from the measuring object is passed through a prism to form an angle parallel to the reflected beam. Returning the measurement object to the measurement object and irradiating the measurement object again, and measuring a displacement amount of a re-reflected beam from the measurement object from a reference position, thereby measuring distortion of the measurement object. A method is provided.

【0012】本発明によればまた、測定光源からの測定
ビームをアイソレータ手段を通して測定対象物に照射
し、該測定対象物からの反射ビームをプリズムを通すこ
とで前記反射ビームと平行な角度で戻して前記測定対象
物に再照射させ、前記測定対象物からの再反射ビームを
ビーム反射手段で折り返すことで、前記の経路とは逆の
経路で前記アイソレータ手段に戻して、該アイソレータ
手段から戻りビームを抽出し、該戻りビームの基準位置
からの位置ずれ量を測定することで測定対象物の歪みを
測定することを特徴とする歪み量測定方法が提供され
る。
According to the present invention, the measuring beam from the measuring light source is irradiated to the measuring object through the isolator means, and the reflected beam from the measuring object is returned at an angle parallel to the reflected beam by passing through the prism. The object to be measured is re-irradiated, and the re-reflected beam from the object to be measured is turned back by the beam reflecting means. And measuring the amount of displacement of the return beam from the reference position to thereby measure the distortion of the object to be measured.

【0013】本発明によれば更に、測定ビームを発生し
て測定対象物に照射するための測定光源と、前記測定対
象物からの前記測定ビームの反射ビームを受け、該反射
ビームをそれと平行な角度で戻して前記測定対象物に再
照射させるプリズムと、再照射された測定ビームの再反
射ビームを受け、該再反射ビームの基準位置からの位置
ずれ量を測定する手段とを含むことを特徴とする歪み量
測定装置が提供される。
According to the present invention, there is further provided a measuring light source for generating a measuring beam and irradiating the measuring object, and receiving a reflected beam of the measuring beam from the measuring object, and forming the reflected beam in parallel with the reflected light beam. A prism for returning the object at an angle to re-irradiate the object to be measured, and a unit for receiving a re-reflected beam of the re-irradiated measurement beam and measuring a positional shift amount of the re-reflected beam from a reference position. Is provided.

【0014】本発明によれば更に、測定ビームを発生し
て測定対象物に照射するための測定光源と、前記測定光
源と前記測定対象物との間に配置されたアイソレータ手
段と、前記測定対象物からの前記測定ビームの反射ビー
ムを受け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻して前
記測定対象物に再照射させるプリズムと、前記プリズム
により再照射された測定ビームの再反射ビームを受け
て、その入射角度で規定される方向に折り返すビーム反
射手段とを含み、前記ビーム反射手段で折り返されたビ
ームを前記の経路とは逆の経路で前記アイソレータ手段
に戻して、該アイソレータ手段から戻りビームを抽出す
るようにし、該戻りビームの基準位置からの位置ずれ量
を測定する手段を備えたことを特徴とする歪み量測定装
置が提供される。
According to the present invention, further, a measurement light source for generating a measurement beam and irradiating the measurement object, isolator means disposed between the measurement light source and the measurement object, A prism for receiving the reflected beam of the measurement beam from the object, returning the reflected beam at an angle parallel thereto and re-irradiating the object to be measured, and receiving a re-reflected beam of the measurement beam re-irradiated by the prism Beam reflecting means that returns in a direction defined by the incident angle, and returns the beam returned by the beam reflecting means to the isolator means in a path opposite to the path described above, and returns a beam from the isolator means. And a means for measuring the amount of displacement of the return beam from the reference position is provided.

【0015】上記の歪み量測定方法及び歪み量測定装置
のいずれにおいても、前記アイソレータ手段は偏光ビー
ムスプリッタであり、さらに前記偏光ビームスプリッタ
を通過してから該偏光ビームスプリッタに戻るまでの経
路中に配置された位相差板を含み、位相がずれた戻りビ
ームを抽出することを特徴とする。
In any of the distortion amount measuring method and the distortion amount measuring apparatus, the isolator means is a polarizing beam splitter, and is provided in a path from passing through the polarizing beam splitter to returning to the polarizing beam splitter. The method is characterized in that it includes a phase difference plate arranged and extracts a return beam having a phase shift.

【0016】また、上記の歪み量測定方法及び歪み量測
定装置のいずれにおいても、前記位相差板は(1/4)
・λ板(但し、λは測定ビームの波長)であり、かつ前
記抽出された戻りビームの位相は(1/2)・λだけず
れていることを特徴とする。
In each of the distortion amount measuring method and the distortion amount measuring apparatus, the phase difference plate is (().
A λ plate (where λ is the wavelength of the measurement beam), and the phase of the extracted return beam is shifted by (1 /) · λ.

【0017】本歪み量測定装置においては、前記プリズ
ムと前記ビーム反射手段とを含めてそれらの間の光学経
路を1つの光学媒体で形成しても良い。
In the distortion measuring apparatus, an optical path between the prism and the beam reflecting means may be formed by one optical medium.

【0018】本歪み量測定装置においてはまた、前記プ
リズムはコーナキューブプリズム、前記ビーム反射手段
は反射膜であり、前記光学媒体は、断面形状が少なくと
も上辺と下辺が平行な六角形で規定される多面体であっ
て、前記上辺に隣接する2つの辺のうち一方の辺で規定
される面の一部に反射膜が形成され、他方の辺で規定さ
れる面にはコーナキューブプリズムが一体的に形成され
ており、前記下辺側に測定対象物が配置され、前記反射
膜が形成されている面の残りの部分が前記測定ビームの
入射面とされていることを特徴とする。
In the distortion measuring apparatus, the prism is a corner cube prism, the beam reflecting means is a reflecting film, and the optical medium is defined in a hexagonal shape having at least an upper side and a lower side parallel to each other. In a polyhedron, a reflection film is formed on a part of a surface defined by one of two sides adjacent to the upper side, and a corner cube prism is integrally formed on a surface defined by the other side. The object to be measured is arranged on the lower side, and the remaining portion of the surface on which the reflection film is formed is an incident surface of the measurement beam.

【0019】本発明によれば更に、測定ビームを発生し
て測定対象物に照射するための測定光源を有し、前記測
定光源と前記測定対象物との間に配置されたアイソレー
タ手段と、前記測定対象物からの前記測定ビームの反射
ビームを受け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻し
て前記測定対象物に再照射させるプリズムと、前記プリ
ズムにより再照射された測定ビームの再反射ビームを受
けて、その入射角度で規定される方向に折り返すビーム
反射手段とを複数組含み、前記測定光源からの測定ビー
ムは光分岐手段により複数のビームに分岐され、それぞ
れの組の前記ビーム反射手段で折り返されたビームをそ
れぞれの組における前記の経路とは逆の経路でそれぞれ
の組の前記アイソレータ手段に戻して、該アイソレータ
手段から戻りビームを抽出するようにし、それぞれの組
における該戻りビームの基準位置からの位置ずれ量を測
定する手段を備え、測定対象物の歪みを複数軸にて測定
することを特徴とする歪み量測定装置が提供される。
According to the present invention, there is further provided a measurement light source for generating a measurement beam and irradiating the measurement object with the light source, and an isolator means disposed between the measurement light source and the measurement object. A prism that receives a reflected beam of the measurement beam from the measurement object, returns the reflection beam at an angle parallel thereto and re-irradiates the measurement object, and a re-reflected beam of the measurement beam re-irradiated by the prism. And a plurality of sets of beam reflecting means that return in a direction defined by the incident angle.The measuring beam from the measuring light source is split into a plurality of beams by a light splitting means. The folded beam is returned to each set of the isolator means in a path opposite to the path in each set, and the return beam is returned from the isolator means. And a means for measuring the amount of displacement of the return beam from the reference position in each set, and a distortion amount measuring device characterized by measuring the distortion of the measurement object on a plurality of axes. Provided.

【0020】この歪み量測定装置においては、前記アイ
ソレータ手段は偏光ビームスプリッタであり、さらに前
記偏光ビームスプリッタを通過してから該偏光ビームス
プリッタに戻るまでの経路中に配置された位相差板を複
数組含み、ビームをそれぞれの組における位相差板に通
して、前記位相がずれた戻りビームを抽出するようにさ
れる。
In this distortion amount measuring apparatus, the isolator means is a polarizing beam splitter, and further includes a plurality of phase difference plates arranged in a path from passing through the polarizing beam splitter to returning to the polarizing beam splitter. Each set includes a beam that is passed through a retarder in each set to extract the out-of-phase return beam.

【0021】この歪み量測定装置においても、前記位相
差板は(1/4)・λ板(但し、λは測定ビームの波
長)であり、かつ前記抽出された戻りビームの位相は
(1/2)・λだけずれている。
Also in this distortion measuring apparatus, the retardation plate is a (1/4) .lambda. Plate (where .lambda. Is the wavelength of the measurement beam), and the phase of the extracted return beam is (1/1). 2) It is shifted by λ.

【0022】この歪み量測定装置においても、前記複数
組のプリズムと、前記複数組のビーム反射手段とを含め
てそれらの間の光学経路が1つの光学媒体で形成されて
も良い。
In this distortion amount measuring apparatus, an optical path between the plural sets of prisms and the plural sets of beam reflecting means may be formed by one optical medium.

【0023】この歪み量測定装置においては、前記複数
組は2組、前記プリズムはコーナキューブプリズム、前
記ビーム反射手段は反射膜であり、前記光学媒体は、上
面と下面が四角形でしかも互いに平行な多面体であっ
て、前記上面の互いに平行な2組の2辺のうち一方の組
の2辺に隣接する2つの面の一方の面の少なくとも一部
には反射膜が形成され、他方の面にはコーナキューブプ
リズムが一体的に形成されて一方の組の光学経路が形成
されており、前記上面の互いに平行な2組の2辺のうち
の他方の2辺に隣接する2つの面の一方の面の少なくと
も一部にも反射膜が形成され、他方の面にコーナキュー
ブプリズムが一体的に形成されて他方の組の光学経路が
形成されており、前記下面側に測定対象物が配置され、
それぞれの組の前記反射膜が形成されている面の残りの
部分がそれぞれの組における前記測定ビームの入射面と
されていることを特徴とする。
In this distortion amount measuring apparatus, the plural sets are two sets, the prism is a corner cube prism, the beam reflecting means is a reflection film, and the optical medium has an upper surface and a lower surface which are square and parallel to each other. A reflecting film is formed on at least a part of one of two faces adjacent to two sides of one of the two sets of two sides parallel to each other on the upper surface, and the other face is a polyhedron. Is formed integrally with a corner cube prism to form one set of optical paths, and one of two faces adjacent to the other two sides of the two sets of two parallel sides of the upper surface. A reflection film is also formed on at least a part of the surface, a corner cube prism is integrally formed on the other surface to form another set of optical paths, and a measurement object is arranged on the lower surface side,
The remaining portion of the surface on which the reflection film of each set is formed is an incident surface of the measurement beam in each set.

【0024】本発明によれば更に、レーザビームを反射
する面と、コーナキューブプリズムを構成する3面とを
含む多面体であることを特徴とする光学媒体が提供され
る。
According to the present invention, there is further provided an optical medium characterized by being a polyhedron including a surface reflecting a laser beam and three surfaces forming a corner cube prism.

【0025】この光学媒体においては、さらにレーザビ
ームを透過する面を含み、該レーザビームを透過する面
と、前記レーザビームを反射する面とが、1つの面を形
成していることを特徴とする。
This optical medium further includes a surface transmitting the laser beam, and the surface transmitting the laser beam and the surface reflecting the laser beam form one surface. I do.

【0026】本発明によれば更に、測定光源からの測定
ビームを測定対象物に照射し、該測定対象物からの反射
ビームをプリズムを通すことで前記反射ビームと平行な
角度で戻して前記測定対象物に再照射させ、前記測定対
象物からの再反射ビームの基準位置からの位置ずれ量を
測定することで測定対象物の変形を測定することを特徴
とする変形量測定方法が提供される。
According to the present invention, further, the measuring beam from the measuring light source is irradiated on the measuring object, and the reflected beam from the measuring object is returned at an angle parallel to the reflected beam by passing through the prism. A deformation amount measuring method is provided, wherein the deformation of the measurement object is measured by irradiating the object again and measuring the amount of displacement of a re-reflected beam from the measurement object from a reference position. .

【0027】本発明によれば更に、測定光源からの測定
ビームをアイソレータ手段を通して測定対象物に照射
し、該測定対象物からの反射ビームをプリズムを通すこ
とで前記反射ビームと平行な角度で戻して前記測定対象
物に再照射させ、前記測定対象物からの再反射ビームを
ビーム反射手段で折り返すことで、前記の経路とは逆の
経路で前記アイソレータ手段に戻して、該アイソレータ
手段から戻りビームを抽出し、該戻りビームの基準位置
からの位置ずれ量を測定することで測定対象物の変形を
測定することを特徴とする変形量測定方法が提供され
る。
According to the present invention, further, the measuring beam from the measuring light source is irradiated to the measuring object through the isolator means, and the reflected beam from the measuring object is returned at an angle parallel to the reflected beam by passing through the prism. The object to be measured is re-irradiated, and the re-reflected beam from the object to be measured is turned back by the beam reflecting means. And measuring the amount of displacement of the return beam from the reference position to measure the deformation of the measurement object, thereby providing a deformation amount measuring method.

【0028】本発明によれば更に、測定ビームを発生し
て測定対象物に照射するための測定光源と、前記測定対
象物からの前記測定ビームの反射ビームを受け、該反射
ビームをそれと平行な角度で戻して前記測定対象物に再
照射させるプリズムと、再照射された測定ビームの再反
射ビームを受け、該再反射ビームの基準位置からの位置
ずれ量を測定する手段とを含むことを特徴とする変形量
測定装置が提供される。
According to the present invention, there is further provided a measuring light source for generating a measuring beam and irradiating the measuring object, and receiving a reflected beam of the measuring beam from the measuring object, and forming the reflected beam into a parallel beam. A prism for returning the object at an angle to re-irradiate the object to be measured, and a unit for receiving a re-reflected beam of the re-irradiated measurement beam and measuring a positional shift amount of the re-reflected beam from a reference position. Is provided.

【0029】本発明によれば更に、測定ビームを発生し
て測定対象物に照射するための測定光源と、前記測定光
源と前記測定対象物との間に配置されたアイソレータ手
段と、前記測定対象物からの前記測定ビームの反射ビー
ムを受け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻して前
記測定対象物に再照射させるプリズムと、前記プリズム
により再照射された測定ビームの再反射ビームを受け
て、その入射角度で規定される方向に折り返すビーム反
射手段とを含み、前記ビーム反射手段で折り返されたビ
ームを前記の経路とは逆の経路で前記アイソレータ手段
に戻して、該アイソレータ手段から戻りビームを抽出す
るようにし、該戻りビームの基準位置からの位置ずれ量
を測定する手段を備えたことを特徴とする変形量測定装
置が提供される。
According to the present invention, further, a measurement light source for generating a measurement beam and irradiating the measurement object, isolator means disposed between the measurement light source and the measurement object, A prism for receiving the reflected beam of the measurement beam from the object, returning the reflected beam at an angle parallel thereto and re-irradiating the object to be measured, and receiving a re-reflected beam of the measurement beam re-irradiated by the prism Beam reflecting means that returns in a direction defined by the incident angle, and returns the beam returned by the beam reflecting means to the isolator means in a path opposite to the path described above, and returns a beam from the isolator means. And a means for measuring the amount of positional deviation of the return beam from the reference position is provided.

【0030】前記プリズムと前記ビーム反射手段とを含
めてそれらの間の光学経路が1つの光学媒体で形成され
ても良い。
An optical path between the prism and the beam reflecting means, including the beam reflecting means, may be formed by one optical medium.

【0031】前記プリズムはコーナキューププリズム、
前記ビーム反射手段は反射面であり、前記コーナキュー
ブプリズムを構成する面が3面、前記測定対象物に対向
する面、前記ビーム反射面、及びこれらに隣接する面が
2面の少なくとも7面を有する多面体からなる光学媒体
が、前記アイソレータ手段と前記測定対象物との間の経
路に配置される。
The prism is a corner cup prism,
The beam reflecting means is a reflecting surface, and the corner cube prism has at least seven surfaces including three surfaces, a surface facing the object to be measured, the beam reflecting surface, and two surfaces adjacent thereto. An optical medium comprising a polyhedron is disposed in a path between the isolator means and the object to be measured.

【0032】なお、前記測定光源はHe−Neレーザ光
源あるいは半導体レーザ光源であることが好ましい。
Preferably, the measuring light source is a He-Ne laser light source or a semiconductor laser light source.

【0033】また、前記位置ずれ量を測定する手段とし
て、CCDカメラを含んでも良い。
The means for measuring the amount of displacement may include a CCD camera.

【0034】更に、前記位置ずれ量を測定する手段とし
て、PSD(Position Sensing De
tector)を含んでも良い。
Further, as a means for measuring the amount of the positional deviation, a PSD (Position Sensing Degree) is used.
(Tector).

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】図1を参照して、本発明の第1の
実施の形態について説明する。図1において、この歪み
量測定装置は、波長λの測定ビームを発生するための測
定光源11と、測定ビームの断面形状を拡大するための
ビームエキスパンダ12と、拡大された測定ビームの断
面形状を所望の径まで絞り込むためのマスク13と、絞
り込まれた測定ビームをそのまま通過させてワーク1
4、すなわち測定対象物にある角度θ1で照射する偏光
ビームスプリッタ15とを含む。測定光源11には、ポ
インティングレーザと呼ばれるHe−Neレーザ光源あ
るいは半導体レーザ光源が使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the distortion amount measuring apparatus includes a measuring light source 11 for generating a measuring beam having a wavelength λ, a beam expander 12 for enlarging a cross-sectional shape of the measuring beam, and a cross-sectional shape of the expanded measuring beam. 13 for narrowing the workpiece to a desired diameter, and the work 1
4, that is, a polarizing beam splitter 15 that irradiates the object to be measured at an angle θ1. As the measurement light source 11, a He-Ne laser light source called a pointing laser or a semiconductor laser light source is used.

【0036】ワーク14に照射された測定ビームは、角
度θ2で反射される。この反射方向には、コーナキュー
ブプリズム16が配置されている。コーナキューブプリ
ズム16は、一例を言えば、良く知られているように、
円柱状のガラス体の一面側に三角錐状のガラス体が一体
に形成されているものであるが、以降で引用される図面
では、簡略化して示されている。
The measurement beam applied to the work 14 is reflected at an angle θ2. A corner cube prism 16 is arranged in this reflection direction. The corner cube prism 16 is, for example, well known,
Although a triangular pyramid-shaped glass body is integrally formed on one surface side of the cylindrical glass body, it is simplified in the drawings referred to hereinafter.

【0037】ワーク14からの測定ビームの反射ビーム
は、円柱状のガラス体の他面側から入射して三角錐の一
面で反射され、その反射光は隣り合う面に入射し、そこ
で反射されて更に隣り合う面に入射する。そして、その
面では円柱状のガラス体の他面側に反射される。このよ
うに、コーナキューブプリズム16に入射した反射ビー
ムは、その内部で3回反射されることで入射した反射ビ
ームと平行な角度で戻されてワーク14に角度θ3で再
照射される。
The reflected beam of the measurement beam from the work 14 is incident on the other surface of the cylindrical glass body and is reflected on one surface of the triangular pyramid, and the reflected light is incident on an adjacent surface and is reflected there. Further, it is incident on the adjacent surface. Then, the light is reflected on the other surface of the cylindrical glass body on that surface. As described above, the reflected beam that has entered the corner cube prism 16 is reflected three times inside, is returned at an angle parallel to the incident reflected beam, and is re-irradiated to the work 14 at an angle θ3.

【0038】再照射された測定ビームは、再びワーク1
4において角度θ4で反射される。この再反射ビームの
反射方向には(1/4)・λ板17と、折り返しミラー
18とが配置されている。(1/4)・λ板17は、入
射したビームの位相を(1/4)・λだけずらすための
ものである。また、折り返しミラー18は、後で詳しく
説明されるように、入射したビームをその入射角度で規
定される方向に反射するためのものである。この折り返
しミラー18は特に、ワーク14の上面が完全な平坦面
である場合には、(1/4)・λ板17からのビームを
90度の入射角度で受け、入射方向と同じ方向に反射さ
せるように配置されている。折り返しミラー18で折り
返され、(1/4)・λ板17を通過したビームは、
(1/2)・λの位相ずれを持つことになる。このよう
な板は位相差板と呼ばれる。
The re-irradiated measuring beam is applied to the work 1 again.
4 at an angle θ4. A (1/4) .lambda. Plate 17 and a folding mirror 18 are arranged in the reflection direction of the re-reflected beam. The (1/4) .lambda. Plate 17 is for shifting the phase of the incident beam by (1/4) .lambda. The folding mirror 18 reflects the incident beam in a direction defined by the incident angle, as will be described later in detail. In particular, when the upper surface of the work 14 is a completely flat surface, the return mirror 18 receives the beam from the (1/4) .lambda. Plate 17 at an incident angle of 90 degrees and reflects the beam in the same direction as the incident direction. It is arranged to let. The beam that has been turned back by the turning mirror 18 and passed through the (1 /) · λ plate 17 is
It has a phase shift of (1/2) · λ. Such a plate is called a retardation plate.

【0039】別の観点から言えば、偏向ビームスプリッ
タ15は、S偏向を透過し、P偏向を反射するものであ
る。一方、(1/4)・λ板17は、例えばS偏向を右
回りの円偏向にし、左回り円偏向をP偏向にするための
ものである。このことにより、偏向ビームスプリッタ1
5にS偏向の測定ビームを入射させると、後述するスク
リーン20側にP偏向を抽出することができる。
From another point of view, the deflection beam splitter 15 transmits the S deflection and reflects the P deflection. On the other hand, the (1/4) .lambda. Plate 17 is for, for example, making the S-deflection a right-handed circular deflection and the left-handed circular deflection a P-deflection. As a result, the deflection beam splitter 1
When the S-polarized measurement beam is made incident on 5, the P-polarized light can be extracted on the screen 20 side described later.

【0040】ここで、ワーク14の上面が完全な平坦面
であると仮定すると、θ1=θ2=θ3=θ4となり、
折り返しミラー18で折り返されたビームは、ワーク1
9−コーナキューブプリズム16−ワーク19の経路、
すなわち、その入射時の経路とまったく同じでしかも逆
向きの経路で偏光ビームスプリッタ15に至ることにな
る。これは、ワーク14が、これを載置しているテーブ
ル19の傾きに起因して全体的に傾いていたとしても同
様(θ1=θ2=θ3=θ4)である。言い換えれば、
上記のように構成された光学経路は、ワーク14の傾き
の影響を受けないことを意味する。
Here, assuming that the upper surface of the work 14 is a completely flat surface, θ1 = θ2 = θ3 = θ4, and
The beam turned back by the turning mirror 18 is the work 1
9-corner cube prism 16-work 19 path
That is, the light beam reaches the polarizing beam splitter 15 along a path exactly the same as the path at the time of incidence and in the opposite direction. This is the same (θ1 = θ2 = θ3 = θ4) even if the work 14 is totally tilted due to the tilt of the table 19 on which the work 14 is placed. In other words,
The optical path configured as described above means that it is not affected by the inclination of the work 14.

【0041】偏光ビームスプリッタ15は、入射したビ
ームから(1/2)・λだけずれた戻りビームを抽出す
る機能を持つ。抽出された戻りビームは90度角度を変
えて出射される。この出射方向には、スクリーン20が
配置されており、戻りビームがスポットとして投影され
る。スクリーン20に隣接して顕微鏡付きのCCDカメ
ラ21が配置されている。CCDカメラ21は、スクリ
ーン20に投影されたスポットを撮像する。
The polarization beam splitter 15 has a function of extracting a return beam shifted from the incident beam by (1/2) .lambda. The extracted return beam is emitted at an angle of 90 degrees. A screen 20 is arranged in this emission direction, and the return beam is projected as a spot. A CCD camera 21 with a microscope is arranged adjacent to the screen 20. The CCD camera 21 captures an image of the spot projected on the screen 20.

【0042】ところで、ワーク14が歪んでいると、そ
の上面は平坦面ではなくなる。この場合、角度θ2、θ
3、θ4は、角度θ1と異なることになり、折り返しミ
ラー18で折り返されたビームは、その入射時の経路と
は少し異なる逆向きの経路でCCD21に至ることにな
る。従って、ワーク14が歪んでいる場合には、投影さ
れるスポットの位置は、ワーク14の上面が平坦面であ
る場合の位置からややずれることになる。ワーク14の
上面が平坦面である場合の位置は、基準位置として設定
される。
When the work 14 is distorted, the upper surface is not flat. In this case, the angles θ2, θ
3 and θ4 are different from the angle θ1, and the beam turned back by the turning mirror 18 reaches the CCD 21 through a path in a direction slightly different from the path at the time of incidence. Therefore, when the work 14 is distorted, the position of the projected spot slightly deviates from the position where the upper surface of the work 14 is a flat surface. The position when the upper surface of the work 14 is a flat surface is set as a reference position.

【0043】撮像された画像は、図示しない画像処理装
置に送られ、画像内でのスポットの位置、すなわち基準
位置からの位置ずれ量から歪み量が算出される。
The captured image is sent to an image processing device (not shown), and the amount of distortion is calculated from the position of the spot in the image, that is, the amount of displacement from the reference position.

【0044】図2を参照して、歪み量と位置ずれ量との
関係について説明する。ここでは、便宜上、偏光ビーム
スプリッタ15からの測定ビームがワーク14に二点鎖
線で示す経路で入射及び反射し、コーナキューブプリズ
ム16からのビームが太い線で示す経路で再びワーク1
4に入射するものとする。図2中、細い線は、ワーク1
4に歪みが無い場合にワーク14から折り返しミラー1
8に入射する再反射ビームの経路を示す。一方、太い線
はワーク14がθ(=0.0055度で歪み量にして2
4nm)の歪み量を持つ場合にワーク14から折り返し
ミラー18に入射し、反射される再反射ビームの経路を
示す。
The relationship between the amount of distortion and the amount of displacement will be described with reference to FIG. Here, for the sake of convenience, the measurement beam from the polarizing beam splitter 15 is incident on and reflected from the work 14 in a path shown by a two-dot chain line, and the beam from the corner cube prism 16 is re-worked in a path shown by a thick line.
4 is assumed. In FIG. 2, the thin line indicates the work 1
When there is no distortion in the mirror 4, the mirror 1 is turned back from the work 14.
8 shows the path of the re-reflected beam incident on the reference numeral 8. On the other hand, the thick line indicates that the workpiece 14 has a distortion amount of θ (= 0.0055 degrees and 2
4 shows a path of a re-reflected beam that enters the return mirror 18 from the work 14 and is reflected when the distortion amount is 4 nm).

【0045】前に述べたように、ワーク14に歪みが無
い場合には、再反射ビームは折り返しミラー18に90
度の角度で入射し、入射方向とまったく逆の方向に反射
される。一方、ワーク14が歪みを持つ場合には、ワー
ク14に対する入射方向と反射方向との間の角度は2θ
であり、折り返しミラー18に対する入射方向と反射方
向との間の角度は4θ(=0.0220度)となる。4
θ=Δθとし、コーナキューブプリズム16の出射端面
からスクリーン20までの光路長を500mmとする
と、位置ずれ量は、1000×sinΔθ=0.384
mmとなる。このようにして、位置ずれ量から歪み角
度、ひいては歪み量を逆算することができる。勿論、ワ
ーク14の種類別に歪み量と位置ずれ量との対応関係を
あらかじめ測定しておいて、この対応関係とテーブルに
して記憶装置に記憶させておくことにより、位置ずれ量
から即時に歪み量を知ることもできる。
As described above, when there is no distortion in the work 14, the re-reflected beam is applied to the folding mirror 18 by 90 degrees.
The light enters at an angle of degrees and is reflected in a direction completely opposite to the incident direction. On the other hand, when the work 14 has distortion, the angle between the incident direction and the reflection direction with respect to the work 14 is 2θ.
And the angle between the incident direction and the reflection direction with respect to the reflecting mirror 18 is 4θ (= 0.0220 degrees). 4
Assuming that θ = Δθ and the optical path length from the exit end face of the corner cube prism 16 to the screen 20 is 500 mm, the amount of displacement is 1000 × sin Δθ = 0.384
mm. In this way, the distortion angle, and thus the distortion amount, can be calculated back from the displacement amount. Of course, the correspondence between the amount of distortion and the amount of displacement is measured in advance for each type of the work 14, and the correspondence and the table are stored in a storage device. You can also know.

【0046】ここで、例えばワーク14が正方形であれ
ば、このワーク14に対する測定ビームの照射位置を、
図3(a)に示すように、そのコーナに近いA1、A
2、B1、B2のいずれかにする。すると、図3(b)
あるいは図3(c)に示されるような、主面が凸あるい
は凹の歪み量を測定することができる。
Here, for example, if the work 14 is square, the irradiation position of the measurement beam on the work 14 is
As shown in FIG. 3 (a), A1, A near the corner
2, B1, or B2. Then, FIG. 3 (b)
Alternatively, as shown in FIG. 3 (c), the amount of distortion in which the main surface is convex or concave can be measured.

【0047】なお、CCDカメラ21に代えて、PSD
(Position Sensing Detecto
r)と呼ばれるものを使用しても良い。このPSDは、
スクリーン20上のスポットの位置を、X−Y座標上で
計測し、基準位置座標(x=0,y=0)からの座標デ
ータ(x1 ,y1 )で表して出力するものである。ま
た、(1/4)・λ板17は、偏光ビームスプリッタ1
5の出射側の近くに配置されても良い。
Note that instead of the CCD camera 21, a PSD
(Position Sensing Detecto
What is called r) may be used. This PSD is
The position of the spot on the screen 20, is measured on X-Y coordinate is to be output, expressed in the coordinate data from the reference position coordinates (x = 0, y = 0 ) (x 1, y 1). The (1/4) .lambda. Plate 17 is a polarizing beam splitter 1
5 may be arranged near the exit side.

【0048】なお、偏向ビームスプリッタ15と(1/
4)・λ板17及び折り返しミラー18は省略されても
良い。これは、これらを使用するのは、入射時の測定ビ
ームの経路と反射時の測定ビームの経路をほぼ同一の光
軸となるようにして装置構成を小型化を図るようにして
いるからである。このために、入射時の測定ビームと反
射時の測定ビームとをアイソレートするためのアイソレ
ータ手段の一例として上記の構成要素が用いられてい
る。小型化という点を無視できるのであれば、偏向ビー
ムスプリッタ15、(1/4)・λ板17、及び折り返
しミラー18を省略し、折り返しミラー18の位置にス
クリーン20及びCCDカメラ21を配置すれば良い。
The deflection beam splitter 15 and (1 /
4) The λ plate 17 and the folding mirror 18 may be omitted. The reason for using these is that the path of the measurement beam at the time of incidence and the path of the measurement beam at the time of reflection have substantially the same optical axis so as to reduce the size of the device configuration. . For this purpose, the above-described components are used as an example of an isolator for isolating the measurement beam at the time of incidence and the measurement beam at the time of reflection. If miniaturization can be ignored, the deflection beam splitter 15, the (1/4) .lambda. Plate 17, and the folding mirror 18 may be omitted, and the screen 20 and the CCD camera 21 may be arranged at the position of the folding mirror 18. good.

【0049】図4〜図6を参照して、本発明の第2の実
施の形態について説明する。図4において、第2の実施
の形態による歪み量測定装置は、第1の実施の形態にお
ける(1/4)・λ板17を、偏光ビームスプリッタ1
5の出射側の近くに配置した上で、測定ビームが(1/
4)・λ板17を出てからそこに戻るまでの経路を多角
形の光学媒体により形成したものである。これは、図1
の構成では、コーナキューブプリズム16と折り返しミ
ラー18とは正確な位置関係をもって配置することが要
求され、ワーク19から離れるにつれてアライメント作
業が難しくなることを考慮したものである。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, the distortion amount measuring apparatus according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the (1/4) .lambda.
5 near the exit side, and the measurement beam
4) A path from exiting the λ plate 17 to returning therefrom is formed by a polygonal optical medium. This is shown in FIG.
In the configuration (1), the corner cube prism 16 and the turning mirror 18 are required to be arranged with an accurate positional relationship, and the alignment work becomes more difficult as the distance from the work 19 increases.

【0050】すなわち、コーナキューブプリズム16、
折り返しミラー18を含めてそれらの間の光学経路を1
つのガラスによる光学媒体30で形成している。このた
めに、光学媒体30は、断面形状が少なくとも上辺と下
辺が平行な六角形で規定される九面体であって、上辺に
隣接する2つの辺のうち一方の辺で規定される面30−
1の半分に反射膜32が形成され、他方の辺で規定され
る面にはコーナキューブプリズム33が一体的に形成さ
れて成る。そして、面30−1の残り半分は(1/4)
・λ板17からの測定ビームの入射面34とされる。更
に、六角形の下辺で規定される面の下側にワークが配置
される。
That is, the corner cube prism 16,
The optical path between them, including the folding mirror 18, is
It is formed of an optical medium 30 made of two glasses. Therefore, the optical medium 30 is a nine-sided body whose cross-sectional shape is defined by a hexagon whose at least upper and lower sides are parallel to each other, and a surface 30-defined by one of two sides adjacent to the upper side.
A reflection film 32 is formed on one half of the surface, and a corner cube prism 33 is integrally formed on a surface defined by the other side. And the other half of the surface 30-1 is (1/4)
An incident surface 34 for the measurement beam from the λ plate 17. Further, the work is arranged below the surface defined by the lower side of the hexagon.

【0051】(1/4)・λ板17から出射された測定
ビームは入射面34から光学媒体30を透過してその下
方に配置されたワークに照射される。ワークに照射され
た測定ビームは、ワークで反射してコーナキューブプリ
ズム33に入射する。コーナキューブプリズム33は、
前に述べたように、ワークからの反射ビームを受け、こ
の反射ビームを3回反射させることで入射した反射ビー
ムと平行な角度で戻してワークに再照射させる。
The measurement beam emitted from the (1/4) .lambda. Plate 17 passes through the optical medium 30 from the incident surface 34 and irradiates a work disposed below the same. The measurement beam applied to the work is reflected by the work and enters the corner cube prism 33. The corner cube prism 33
As described above, the reflected beam from the work is received, and the reflected beam is reflected three times so that the reflected beam is returned at an angle parallel to the incident reflected beam and the work is re-irradiated.

【0052】再照射された測定ビームは、再びワークに
おいて反射され、この再反射ビームは折り返しミラーと
して作用する反射膜32で反射される。反射されたビー
ムは、上記とは逆向きの経路で光学媒体30内を進み、
入射面34から出射される。出射されたビームは(1/
4)・λ板17を通して偏光ビームスプリッタ15に入
射する。以降の経路における構成要素及びそれらの動作
は、図1とまったく同じである。
The re-irradiated measurement beam is reflected again by the work, and this re-reflected beam is reflected by the reflection film 32 acting as a return mirror. The reflected beam travels through the optical medium 30 in a path opposite to the above,
The light is emitted from the incident surface 34. The emitted beam is (1 /
4) The light enters the polarization beam splitter 15 through the λ plate 17. The components in the subsequent paths and their operations are exactly the same as those in FIG.

【0053】図6を参照して、この第2の実施の形態
は、本歪み量測定装置をレーザ加工装置に組み込んだ状
態で使用することができるようにしている。これは、上
述した六角形の断面形状における上辺で規定される上面
30−2をワーク14に歪みを与えるためのレーザビー
ム(例えば、YAGレーザビーム)の入射面とすること
で実現される。なお、この場合に測定される歪み量は、
上面が凹状になるような歪み量である。なお、図6に
は、レーザ加工装置に組み込む場合の光学媒体30の具
体的なサイズの例を記入している。長さの単位は、mm
である。このような光学媒体30を使用することで、レ
ーザビームによる歪み加工を行った直後に、それにより
生じた歪み量の計測を行うことができる。これにより、
歪み量の計測値が基準値よりも小さければ、レーザビー
ムの追加照射を行わせるというようなことも実現でき
る。
Referring to FIG. 6, in the second embodiment, the present distortion amount measuring apparatus can be used in a state of being incorporated in a laser processing apparatus. This is realized by setting the upper surface 30-2 defined by the upper side in the above-mentioned hexagonal cross-sectional shape as an incident surface of a laser beam (for example, a YAG laser beam) for giving distortion to the work 14. The amount of distortion measured in this case is
The amount of distortion is such that the upper surface becomes concave. FIG. 6 shows an example of a specific size of the optical medium 30 when the optical medium 30 is incorporated in a laser processing apparatus. The unit of length is mm
It is. By using such an optical medium 30, immediately after performing the distortion processing by the laser beam, it is possible to measure the amount of distortion caused thereby. This allows
If the measured value of the distortion amount is smaller than the reference value, it is possible to realize the additional irradiation of the laser beam.

【0054】なお、この第2の実施の形態でも、偏向ビ
ームスプリッタ15及び(1/4)・λ板17は省略さ
れても良い。但し、この場合には、光学媒体30におけ
る反射膜32は削除し、ワークからの再反射ビームを図
1で説明したスクリーン20に入射させるように構成す
る。実際には、光学媒体30に入射する測定ビームと光
学媒体30から出てくる測定ビームの経路は非常に接近
しているので、光学媒体30から出てきた測定ビームを
反射ミラーのような手段で、光軸に対して一旦90度角
度を変えたうえでスクリーンに導くような構成が必要に
なる。
Incidentally, also in the second embodiment, the deflection beam splitter 15 and the (1/4) .lambda. Plate 17 may be omitted. However, in this case, the reflection film 32 in the optical medium 30 is deleted, and the configuration is such that the re-reflected beam from the workpiece is incident on the screen 20 described with reference to FIG. In practice, the path of the measurement beam entering the optical medium 30 and the path of the measurement beam emerging from the optical medium 30 are very close, so that the measurement beam emerging from the optical medium 30 is reflected by means such as a reflecting mirror. In addition, it is necessary to provide a structure in which the angle is changed once by 90 degrees with respect to the optical axis and then guided to the screen.

【0055】ところで、図3で説明したように、第1、
第2の実施の形態では、ワーク14に対する測定ビーム
の照射は1箇所だけである。これは、測定できる歪み量
が、図3(b)、図3(c)に示されるような1軸方向
に関するものであることを意味する。これに対し、ワー
ク14に、1軸方向の歪みではなく、直交する2軸方向
の合成、いわばねじれを与えるような加工を行う場合が
ある。このようなねじれの歪み量を測定するためには、
図7(a)に示されるように、測定ビームの照射をA1
とB1あるいはA2とB2の2箇所にする必要がある。
このような2箇所の照射によれば、図7(b)に示され
るようなねじれの歪み量を測定することができる。
By the way, as described with reference to FIG.
In the second embodiment, the work 14 is irradiated with the measurement beam at only one location. This means that the measurable distortion amount is in one axis direction as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c). On the other hand, there is a case where the workpiece 14 is subjected to processing in which not the distortion in the one-axis direction but the synthesis in the orthogonal two-axis directions, that is, a process of giving a torsion. In order to measure the amount of such distortion,
As shown in FIG. 7A, the irradiation of the measurement beam is performed at A1.
And B1 or A2 and B2.
According to such two irradiations, the amount of twist distortion as shown in FIG. 7B can be measured.

【0056】図8、図9を参照して、2軸に関する歪み
量を計測できるようにした第3の実施の形態について説
明する。この第3の実施の形態の原理は、図1に示され
た歪み量計測装置を2組備えるものと考えて良い。但
し、測定光源11は共用とすることができる。この場
合、測定光源11からの測定ビームは、半透過ミラーの
ような光分岐手段により2つに分岐してそれぞれの組に
おける偏光ビームスプリッタに入射するように構成すれ
ば良い。
Referring to FIGS. 8 and 9, a description will be given of a third embodiment in which the amount of distortion on two axes can be measured. According to the principle of the third embodiment, it can be considered that two sets of the distortion amount measuring devices shown in FIG. 1 are provided. However, the measurement light source 11 can be shared. In this case, the measurement beam from the measurement light source 11 may be split into two by a light splitting unit such as a semi-transmissive mirror, and may be incident on the polarization beam splitters in each set.

【0057】この第3の実施の形態による歪み量測定装
置も、第1の実施の形態における(1/4)・λ板17
を、各組の偏光ビームスプリッタ15の出射側の近くに
配置したうえで、各組の測定ビームが各組の(1/4)
・λ板17を出てからそこに戻るまでの経路を2組に共
通の多角形の光学媒体により形成したものである。すな
わち、2組のコーナキューブプリズム16、2組の折り
返しミラー18を含めてそれらの間の光学経路を1つの
ガラスによる光学媒体40で形成したものである。
The distortion amount measuring apparatus according to the third embodiment is also the same as the (1/4) .lambda. Plate 17 in the first embodiment.
Are arranged near the exit side of each set of polarization beam splitters 15, and the measurement beam of each set is (() of each set.
A path from exiting the λ plate 17 to returning therefrom is formed by a polygonal optical medium common to two sets. That is, the optical path between them including the two sets of corner cube prisms 16 and the two sets of folding mirrors 18 is formed by an optical medium 40 of one glass.

【0058】このために、光学媒体40は、上面40−
1と下面40−2が正方形でしかも互いに平行な多面
体、例えば十八面体であって、上面40−1の互いに平
行な2組の2辺のうち一方の組の2辺に隣接する2つの
面40−3、40−4の一方40−3にはその半分に反
射膜42が形成され、他方の面40−4にはコーナキュ
ーブプリズム43が一体的に形成されて一方の組の光学
経路が形成されている。また、上面40−1の互いに平
行な2組の2辺のうちの他方の2辺に隣接する2つの面
40−5、40−6の一方の面40−5にもその半分に
反射膜が形成され、他方の面40−6にコーナキューブ
プリズム44が一体的に形成されて他方の組の光学経路
が形成されている。それぞれの組の面40−3、40−
5の残り半分はそれぞれの組における(1/4)・λ板
17からの測定ビームの入射面45(一方のみ図示)と
される。また、光学媒体40の下面40−2の下側にワ
ークが配置される。
For this purpose, the optical medium 40 has an upper surface 40-.
The two surfaces 1 and the lower surface 40-2 are square and parallel to each other, such as an octahedron, and are adjacent to one of the two sides of the two sets of two parallel sides of the upper surface 40-1. A reflection film 42 is formed on one half 40-3 of 40-3, 40-4, and a corner cube prism 43 is integrally formed on the other surface 40-4, so that one set of optical paths is formed. Is formed. A reflection film is also formed on one half of two surfaces 40-5, 40-6 adjacent to the other two sides of the two sets of two sides parallel to each other on the upper surface 40-1. And the other surface 40-6 is integrally formed with a corner cube prism 44 to form another set of optical paths. Each set of faces 40-3, 40-
The other half of 5 is the entrance surface 45 (only one is shown) of the measurement beam from the (1/4) .lambda. Plate 17 in each set. In addition, a work is arranged below the lower surface 40-2 of the optical medium 40.

【0059】この光学媒体40は、上面40−1と下面
40−2との間の媒体を2組の光学経路で共用している
ことになる。なお、図9に示される十八面体は、例えば
面40−3及びその下方に連なる面と、面40−6及び
その下方に連なる面との間にも媒体が介在しているが、
この部分は光学経路としては作用しないので無くても良
い。この場合、図9に破線で示されるように、面40−
3及びその下方に連なる面とで規定される三角柱状体
と、面40−6及びその下方に連なる面とで規定される
三角柱状体との間は空間とされる。残りの部分について
も同様であり、このような形状でも多面体であることに
変わりは無い。
The optical medium 40 shares the medium between the upper surface 40-1 and the lower surface 40-2 with two sets of optical paths. Note that, in the octahedron shown in FIG. 9, for example, the medium is also interposed between the surface 40-3 and the surface continuing below it, and the surface 40-6 and the surface continuing below it,
This portion does not need to be provided because it does not function as an optical path. In this case, as shown by a broken line in FIG.
A space is formed between the triangular prism-shaped body defined by 3 and the surface continuous below the same, and the triangular prism-shaped body defined by the surface 40-6 and the surface continuous below the same. The same applies to the remaining part, and the shape is still polyhedral.

【0060】この光学媒体40によれば、一方の組にお
いては、図8に示される矢印I1で示す経路で入射面4
5に入射した測定ビームがワークを経由しコーナキュー
ブプリズム43で反射されて反射膜42に至り、そこで
反射されて逆の経路で入射面45から出射する。他方の
組においては、図8に示される矢印I2で示す経路で入
射面に入射した測定ビームがワークを経由しコーナキュ
ーブプリズム44で反射されて反射膜に至り、そこで反
射されて逆の経路で同じ入射面から出射する。出射した
ビームはそれぞれの組の(1/4)・λ板を通してそれ
ぞれの偏光ビームスプリッタに入射する。
According to the optical medium 40, in one set, the light incident surface 4 along the path indicated by the arrow I 1 shown in FIG.
The measurement beam incident on 5 is reflected by the corner cube prism 43 via the work and reaches the reflection film 42, where it is reflected and exits from the entrance surface 45 through the reverse path. In the other set, the measurement beam incident on the incident surface along the path indicated by the arrow I2 shown in FIG. 8 is reflected by the corner cube prism 44 via the work and reaches the reflective film, where it is reflected and reversed along the reverse path. The light exits from the same plane of incidence. The emitted beams enter each polarization beam splitter through each set of (1/4) .lambda. Plates.

【0061】以降の経路における構成要素及びそれらの
動作は、図1とまったく同じである。但し、CCDカメ
ラ21、画像処理装置は1軸につき1台設置することが
望ましく、2つのCCDカメラ21はそれぞれスクリー
ン20に投影されるスポットを撮像する。画像処理装置
ではそれぞれのスポットについて設定されている基準位
置からの位置ずれ量を検出し、これら2つの位置ずれ量
から2軸に関する歪み量を算出される。勿論、PSDの
場合も1軸につき1台が好ましい。
The components on the subsequent paths and their operations are exactly the same as in FIG. However, it is desirable that one CCD camera 21 and one image processing device are installed for each axis, and the two CCD cameras 21 each capture an image of a spot projected on the screen 20. The image processing apparatus detects the amount of displacement from the reference position set for each spot, and calculates the amount of distortion for two axes from these two amounts of displacement. Of course, in the case of PSD, one unit is preferable for one axis.

【0062】いずれにしても、2本の測定ビームの照射
位置を、図7(a)で説明した、例えばA1、B1に設
定することで、2軸に関する歪み量、例えばねじれ量を
計測することができる。
In any case, by setting the irradiation positions of the two measurement beams to, for example, A1 and B1 as described with reference to FIG. 7A, it is possible to measure the amount of distortion about two axes, for example, the amount of twist. Can be.

【0063】また、この光学媒体40も、図6で説明し
たように、上面40−1をワークに歪みを与えるための
レーザビームの入射面とすることで、本歪み量測定装置
をレーザ加工装置に組み込んだ状態で使用することがで
きる。
As described with reference to FIG. 6, this optical medium 40 also has an upper surface 40-1 serving as an incident surface of a laser beam for imparting distortion to a work. It can be used in a state where it is incorporated in

【0064】更に、この第3の実施の形態でも、偏向ビ
ームスプリッタ15及び(1/4)・λ板17は省略さ
れても良い。その理由は、前に述べたのと同じである。
Further, also in the third embodiment, the deflection beam splitter 15 and the (1/4) .lambda. Plate 17 may be omitted. The reason is the same as described above.

【0065】以上、本発明の実施の形態を歪み量の測定
装置及び測定方法について説明したが、本発明は歪み量
のみならず、他の変形量の測定にも適用され得る。
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the measuring device and measuring method of the distortion amount, the present invention can be applied to the measurement of not only the distortion amount but also other deformation amounts.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ばコストが低く、測定速度が速いと共に形状も小さくで
きる歪み量測定装置を提供することができる。また、ワ
ークの傾き角度の影響を受けずに高精度で歪み量の測定
を行うことができる。更に、レーザ加工装置に組み込ん
だ状態でも使用することができるので、レーザ加工と同
じステーションにおいて歪み量の測定を行うインライン
タイプの歪み量判別装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus for measuring the amount of distortion, which has a low cost, a high measuring speed and a small shape. Further, the amount of distortion can be measured with high accuracy without being affected by the inclination angle of the work. Further, since the apparatus can be used even when it is incorporated in a laser processing apparatus, it is possible to provide an in-line type distortion amount discriminating apparatus for measuring a distortion amount at the same station as laser processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による歪み量測定装
置の構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a distortion amount measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置により歪み量を算出する原理を説明
するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a principle of calculating a distortion amount by the device of FIG. 1;

【図3】ワークの歪み量を計測するためにワークに対す
る計測ビームの照射位置と歪みの関係を説明するための
図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the irradiation position of a measurement beam on a work and the strain in order to measure the amount of strain of the work.

【図4】本発明の第2の実施の形態による歪み量測定装
置の構成を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a distortion amount measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4に示された光学媒体の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the optical medium shown in FIG. 4;

【図6】図5に示された光学媒体の縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the optical medium shown in FIG.

【図7】ワークの歪み量を2軸方向に関して計測するた
めにワークに対する計測ビームの照射位置と歪みの関係
を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the irradiation position of a measurement beam on the work and the strain in order to measure the amount of strain of the work in two axial directions.

【図8】本発明の第3の実施の形態による歪み量測定装
置に使用される光学媒体を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing an optical medium used in a distortion amount measuring device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図8に示された光学媒体の分解斜視図である。9 is an exploded perspective view of the optical medium shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 測定光源 12 ビームエキスパンダ 13 マスク 14 ワーク 15 偏光ビームスプリッタ 16、33、43、44 コーナキューブプリズム 17 (1/4)・λ板 18 折り返しミラー 19 テーブル 20 スクリーン 21 CCDカメラ 30、40 光学媒体 32、42 反射膜 34、45 入射面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Measurement light source 12 Beam expander 13 Mask 14 Work 15 Polarization beam splitter 16, 33, 43, 44 Corner cube prism 17 (1/4) and λ plate 18 Folding mirror 19 Table 20 Screen 21 CCD camera 30, 40 Optical medium 32 , 42 Reflective film 34, 45 Incident surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA46 AA65 CC37 DD02 DD06 DD11 GG05 GG06 JJ03 JJ16 JJ26 LL09 LL17 LL30 LL36 LL37 LL47 LL49 PP24 QQ31 5D042 NA01 PA10 RA10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA46 AA65 CC37 DD02 DD06 DD11 GG05 GG06 JJ03 JJ16 JJ26 LL09 LL17 LL30 LL36 LL37 LL47 LL49 PP24 QQ31 5D042 NA01 PA10 RA10

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定光源からの測定ビームを測定対象物
に照射し、該測定対象物からの反射ビームをプリズムを
通すことで前記反射ビームと平行な角度で戻して前記測
定対象物に再照射させ、前記測定対象物からの再反射ビ
ームの基準位置からの位置ずれ量を測定することで測定
対象物の歪みを測定することを特徴とする歪み量測定方
法。
1. A measuring beam from a measuring light source is irradiated to a measuring object, and a reflected beam from the measuring object is returned at an angle parallel to the reflected beam by passing through a prism to re-irradiate the measuring object. Measuring the amount of displacement of the re-reflected beam from the measurement object from the reference position to measure the distortion of the measurement object.
【請求項2】 測定光源からの測定ビームをアイソレー
タ手段を通して測定対象物に照射し、該測定対象物から
の反射ビームをプリズムを通すことで前記反射ビームと
平行な角度で戻して前記測定対象物に再照射させ、前記
測定対象物からの再反射ビームをビーム反射手段で折り
返すことで、前記の経路とは逆の経路で前記アイソレー
タ手段に戻して、該アイソレータ手段から戻りビームを
抽出し、該戻りビームの基準位置からの位置ずれ量を測
定することで測定対象物の歪みを測定することを特徴と
する歪み量測定方法。
2. A measuring beam from a measuring light source is irradiated to an object to be measured through an isolator means, and a reflected beam from the object to be measured is returned at an angle parallel to the reflected beam by passing through a prism. By re-irradiating the reflected beam from the object to be measured with the beam reflecting means, returning the beam to the isolator means in a path opposite to the path described above, and extracting a return beam from the isolator means. A distortion amount measuring method, wherein a distortion of a measurement object is measured by measuring a positional deviation amount of a return beam from a reference position.
【請求項3】 請求項2記載の歪み量測定方法におい
て、前記アイソレータ手段は偏光ビームスプリッタであ
り、さらに前記偏光ビームスプリッタを通過してから該
偏光ビームスプリッタに戻るまでの経路中には位相差板
を介在させることで、位相がずれた戻りビームを抽出す
ることを特徴とする歪み量測定方法。
3. A distortion measuring method according to claim 2, wherein said isolator means is a polarizing beam splitter, and further includes a phase difference in a path from passing through said polarizing beam splitter to returning to said polarizing beam splitter. A method for measuring a distortion amount, wherein a return beam having a phase shift is extracted by interposing a plate.
【請求項4】 請求項3記載の歪み量測定方法におい
て、前記位相差板は(1/4)・λ板(但し、λは測定
ビームの波長)であり、かつ前記抽出された戻りビーム
の位相は(1/2)・λだけずれていることを特徴とす
る歪み量測定方法。
4. The distortion amount measuring method according to claim 3, wherein the retardation plate is a (1/4) .lambda. Plate (where, .lambda. Is the wavelength of the measurement beam), and A method for measuring the amount of distortion, wherein the phases are shifted by (1/2) .lambda.
【請求項5】 測定ビームを発生して測定対象物に照射
するための測定光源と、 前記測定対象物からの前記測定ビームの反射ビームを受
け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻して前記測定
対象物に再照射させるプリズムと、 再照射された測定ビームの再反射ビームを受け、該再反
射ビームの基準位置からの位置ずれ量を測定する手段と
を含むことを特徴とする歪み量測定装置。
5. A measurement light source for generating and irradiating a measurement object with a measurement beam, receiving a reflection beam of the measurement beam from the measurement object, returning the reflection beam at an angle parallel to the measurement beam, and Distortion amount measurement, comprising: a prism for re-irradiating the object to be measured; and a means for receiving a re-reflected beam of the re-irradiated measurement beam and measuring a displacement amount of the re-reflected beam from a reference position. apparatus.
【請求項6】 測定ビームを発生して測定対象物に照射
するための測定光源と、 前記測定光源と前記測定対象物との間に配置されたアイ
ソレータ手段と、 前記測定対象物からの前記測定ビームの反射ビームを受
け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻して前記測定
対象物に再照射させるプリズムと、 前記プリズムにより再照射された測定ビームの再反射ビ
ームを受けて、その入射角度で規定される方向に折り返
すビーム反射手段とを含み、 前記ビーム反射手段で折り返されたビームを前記の経路
とは逆の経路で前記アイソレータ手段に戻して、該アイ
ソレータ手段から戻りビームを抽出するようにし、 該戻りビームの基準位置からの位置ずれ量を測定する手
段を備えたことを特徴とする歪み量測定装置。
6. A measurement light source for generating and irradiating a measurement object with a measurement beam, isolator means disposed between the measurement light source and the measurement object, and the measurement from the measurement object. A prism for receiving the reflected beam of the beam, returning the reflected beam at an angle parallel thereto and re-irradiating the object to be measured, receiving a re-reflected beam of the measurement beam re-irradiated by the prism, and receiving the reflected beam at the incident angle. Beam reflecting means for returning in a defined direction, returning the beam reflected by the beam reflecting means to the isolator means in a path opposite to the path, and extracting a return beam from the isolator means. And a means for measuring a displacement amount of the return beam from a reference position.
【請求項7】 請求項6記載の歪み量測定装置におい
て、前記アイソレータ手段は偏光ビームスプリッタであ
り、さらに前記偏光ビームスプリッタを通過してから該
偏光ビームスプリッタに戻るまでの経路中に配置された
位相差板を含み、位相がずれた戻りビームを抽出するこ
とを特徴とする歪み量測定装置。
7. The distortion measuring apparatus according to claim 6, wherein the isolator is a polarizing beam splitter, and is disposed in a path from passing through the polarizing beam splitter to returning to the polarizing beam splitter. A distortion amount measuring device including a phase difference plate and extracting a return beam having a phase shift.
【請求項8】 請求項7記載の歪み量測定装置におい
て、前記位相差板は(1/4)・λ板(但し、λは測定
ビームの波長)であり、かつ前記抽出された戻りビーム
の位相は(1/2)・λだけずれていることを特徴とす
る歪み量測定装置。
8. The distortion amount measuring apparatus according to claim 7, wherein the phase difference plate is a (1/4) .lambda. Plate (where, .lambda. Is the wavelength of the measurement beam), and A distortion amount measuring apparatus characterized in that the phases are shifted by (1/2) .lambda.
【請求項9】 請求項6〜8のいずれかに記載の歪み量
測定装置において、前記プリズムと前記ビーム反射手段
とを含めてそれらの間の光学経路を1つの光学媒体で形
成したことを特徴とする歪み量測定装置。
9. The distortion measuring apparatus according to claim 6, wherein an optical path between the prism and the beam reflecting means is formed by one optical medium. Strain amount measuring device.
【請求項10】 請求項9記載の歪み量測定装置におい
て、前記プリズムはコーナキューブプリズム、前記ビー
ム反射手段は反射膜であり、前記光学媒体は、断面形状
が少なくとも上辺と下辺が平行な六角形で規定される多
面体であって、前記上辺に隣接する2つの辺のうち一方
の辺で規定される面の一部に反射膜が形成され、他方の
辺で規定される面にはコーナキューブプリズムが一体的
に形成されており、前記下辺側に測定対象物が配置さ
れ、前記反射膜が形成されている面の残りの部分が前記
測定ビームの入射面とされていることを特徴とする歪み
量測定装置。
10. The distortion measuring device according to claim 9, wherein the prism is a corner cube prism, the beam reflecting means is a reflection film, and the optical medium has a hexagonal cross section having at least upper and lower sides parallel to each other. Wherein a reflecting film is formed on a part of a surface defined by one of two sides adjacent to the upper side, and a corner cube prism is formed on a surface defined by the other side. Are formed integrally, the object to be measured is arranged on the lower side, and the remaining part of the surface on which the reflection film is formed is an incident surface of the measurement beam. Quantity measuring device.
【請求項11】 測定ビームを発生して測定対象物に照
射するための測定光源を有し、 前記測定光源と前記測定対象物との間に配置されたアイ
ソレータ手段と、 前記測定対象物からの前記測定ビームの反射ビームを受
け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻して前記測定
対象物に再照射させるプリズムと、 前記プリズムにより再照射された測定ビームの再反射ビ
ームを受けて、その入射角度で規定される方向に折り返
すビーム反射手段と、を複数組含み、 前記測定光源からの測定ビームは光分岐手段により複数
のビームに分岐され、それぞれの組の前記ビーム反射手
段で折り返されたビームをそれぞれの組における前記の
経路とは逆の経路でそれぞれの組の前記アイソレータ手
段に戻して、該アイソレータ手段から戻りビームを抽出
するようにし、 それぞれの組における該戻りビームの基準位置からの位
置ずれ量を測定する手段を備え、測定対象物の歪みを複
数軸にて測定することを特徴とする歪み量測定装置。
11. A measurement light source for generating a measurement beam and irradiating the measurement target with an isolator means disposed between the measurement light source and the measurement target. A prism for receiving the reflected beam of the measurement beam, returning the reflected beam at an angle parallel thereto and re-irradiating the object to be measured, receiving a re-reflected beam of the measurement beam re-irradiated by the prism, and receiving the reflected beam; A plurality of sets of beam reflecting means that return in a direction defined by an angle, wherein the measuring beam from the measuring light source is split into a plurality of beams by a light splitting means, and the beams are turned back by the respective sets of the beam reflecting means. Is returned to the isolator means of each set in a path opposite to the above-mentioned path in each set, and a return beam is extracted from the isolator means. Unishi, comprising means for measuring the positional deviation amount from the reference position of said return Ri beam in each set, the strain amount measuring apparatus characterized by measuring the strain of the measuring object at a plurality of axes.
【請求項12】 請求項11記載の歪み量測定装置にお
いて、前記アイソレータ手段は偏光ビームスプリッタで
あり、さらに前記偏光ビームスプリッタを通過してから
該偏光ビームスプリッタに戻るまでの経路中に配置され
た位相差板を複数組含み、ビームをそれぞれの組におけ
る位相差板に通して、前記位相がずれた戻りビームを抽
出するようにしたことを特徴とする歪み量測定装置。
12. The distortion measuring device according to claim 11, wherein the isolator is a polarizing beam splitter, and is disposed in a path from passing through the polarizing beam splitter to returning to the polarizing beam splitter. A distortion measuring apparatus comprising a plurality of sets of phase difference plates, wherein the beams are passed through the phase difference plates in each set to extract the return beam having the shifted phase.
【請求項13】 請求項12記載の歪み量測定装置にお
いて、前記位相差板は(1/4)・λ板(但し、λは測
定ビームの波長)であり、かつ前記抽出された戻りビー
ムの位相は(1/2)・λだけずれていることを特徴と
する歪み量測定装置。
13. The distortion amount measuring apparatus according to claim 12, wherein the phase difference plate is a (1/4) .lambda. Plate (where, .lambda. Is the wavelength of the measurement beam) and the phase difference plate of the extracted return beam. A distortion amount measuring apparatus characterized in that the phases are shifted by (1/2) .lambda.
【請求項14】 請求項11〜13のいずれかに記載の
歪み量測定装置において、前記複数組のプリズムと、前
記複数組のビーム反射手段とを含めてそれらの間の光学
経路を1つの光学媒体で形成したことを特徴とする歪み
量測定装置。
14. The distortion amount measuring apparatus according to claim 11, wherein the plurality of sets of prisms and the plurality of sets of beam reflecting means are included in one optical path including the plurality of sets of beam reflecting means. A strain amount measuring device characterized by being formed of a medium.
【請求項15】 請求項14記載の歪み量測定装置にお
いて、前記複数組は2組、前記プリズムはコーナキュー
ブプリズム、前記ビーム反射手段は反射膜であり、前記
光学媒体は、上面と下面が四角形でしかも互いに平行な
多面体であって、前記上面の互いに平行な2組の2辺の
うち一方の組の2辺に隣接する2つの面の一方の面の少
なくとも一部には反射膜が形成され、他方の面にはコー
ナキューブプリズムが一体的に形成されて一方の組の光
学経路が形成されており、前記上面の互いに平行な2組
の2辺のうちの他方の2辺に隣接する2つの面の一方の
面の少なくとも一部にも反射膜が形成され、他方の面に
コーナキューブプリズムが一体的に形成されて他方の組
の光学経路が形成されており、前記下面側に測定対象物
が配置され、それぞれの組の前記反射膜が形成されてい
る面の残りの部分がそれぞれの組における前記測定ビー
ムの入射面とされていることを特徴とする歪み量測定装
置。
15. The distortion amount measuring apparatus according to claim 14, wherein the plural sets are two sets, the prism is a corner cube prism, the beam reflecting means is a reflection film, and the upper and lower surfaces of the optical medium are square. In addition, a reflecting film is formed on at least a part of one of two surfaces adjacent to one of the two sides of the two sets of the two parallel sides of the upper surface, which are polyhedrons parallel to each other. The other surface is formed integrally with a corner cube prism to form one set of optical paths, and the two surfaces adjacent to the other two sides of the two sets of two parallel sides of the upper surface. A reflection film is formed on at least a part of one of the surfaces, and a corner cube prism is integrally formed on the other surface to form another set of optical paths. Things are placed, each A distortion measuring apparatus, wherein the remaining portions of the surfaces on which the reflection films are formed are the incident surfaces of the measurement beams in the respective sets.
【請求項16】 レーザビームを反射する面と、コーナ
キューブプリズムを構成する3面とを含む多面体である
ことを特徴とする光学媒体。
16. An optical medium characterized by being a polyhedron including a surface reflecting a laser beam and three surfaces forming a corner cube prism.
【請求項17】 請求項16記載の光学媒体において、
さらにレーザビームを透過する面を含み、該レーザビー
ムを透過する面と、前記レーザビームを反射する面と
が、1つの面を形成していることを特徴とする光学媒
体。
17. The optical medium according to claim 16, wherein
An optical medium further including a surface that transmits a laser beam, wherein the surface that transmits the laser beam and the surface that reflects the laser beam form one surface.
【請求項18】 測定光源からの測定ビームを測定対象
物に照射し、該測定対象物からの反射ビームをプリズム
を通すことで前記反射ビームと平行な角度で戻して前記
測定対象物に再照射させ、前記測定対象物からの再反射
ビームの基準位置からの位置ずれ量を測定することで測
定対象物の変形を測定することを特徴とする変形量測定
方法。
18. A measuring beam from a measuring light source is irradiated on a measuring object, and a reflected beam from the measuring object is returned at an angle parallel to the reflected beam by passing through a prism to re-irradiate the measuring object. And measuring a deformation of the measurement object by measuring a displacement amount of a re-reflected beam from the measurement object from a reference position.
【請求項19】 測定光源からの測定ビームをアイソレ
ータ手段を通して測定対象物に照射し、該測定対象物か
らの反射ビームをプリズムを通すことで前記反射ビーム
と平行な角度で戻して前記測定対象物に再照射させ、前
記測定対象物からの再反射ビームをビーム反射手段で折
り返すことで、前記の経路とは逆の経路で前記アイソレ
ータ手段に戻して、該アイソレータ手段から戻りビーム
を抽出し、該戻りビームの基準位置からの位置ずれ量を
測定することで測定対象物の変形を測定することを特徴
とする変形量測定方法。
19. A measuring beam from a measuring light source is irradiated to an object to be measured through an isolator means, and a reflected beam from the object to be measured is returned at an angle parallel to the reflected beam by passing through a prism. By re-irradiating the reflected beam from the object to be measured with the beam reflecting means, returning the beam to the isolator means in a path opposite to the path described above, and extracting a return beam from the isolator means. A deformation amount measuring method, wherein a deformation of a measurement object is measured by measuring a displacement amount of a return beam from a reference position.
【請求項20】 測定ビームを発生して測定対象物に照
射するための測定光源と、 前記測定対象物からの前記測定ビームの反射ビームを受
け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻して前記測定
対象物に再照射させるプリズムと、 再照射された測定ビームの再反射ビームを受け、該再反
射ビームの基準位置からの位置ずれ量を測定する手段と
を含むことを特徴とする変形量測定装置。
20. A measuring light source for generating a measuring beam and irradiating the measuring object with a measuring beam, receiving a reflected beam of the measuring beam from the measuring object, returning the reflected beam at an angle parallel thereto, and Deformation measurement comprising: a prism for re-irradiating an object to be measured; and a means for receiving a re-reflected beam of the re-irradiated measurement beam and measuring a displacement of the re-reflected beam from a reference position. apparatus.
【請求項21】 測定ビームを発生して測定対象物に照
射するための測定光源と、 前記測定光源と前記測定対象物との間に配置されたアイ
ソレータ手段と、 前記測定対象物からの前記測定ビームの反射ビームを受
け、該反射ビームをそれと平行な角度で戻して前記測定
対象物に再照射させるプリズムと、 前記プリズムにより再照射された測定ビームの再反射ビ
ームを受けて、その入射角度で規定される方向に折り返
すビーム反射手段とを含み、 前記ビーム反射手段で折り返されたビームを前記の経路
とは逆の経路で前記アイソレータ手段に戻して、該アイ
ソレータ手段から戻りビームを抽出するようにし、 該戻りビームの基準位置からの位置ずれ量を測定する手
段を備えたことを特徴とする変形量測定装置。
21. A measurement light source for generating and irradiating a measurement object with a measurement beam; isolator means disposed between the measurement light source and the measurement object; and measuring the measurement from the measurement object. A prism for receiving the reflected beam of the beam, returning the reflected beam at an angle parallel thereto and re-irradiating the object to be measured, receiving a re-reflected beam of the measurement beam re-irradiated by the prism, and receiving the reflected beam at the incident angle. Beam reflecting means for returning in a defined direction, returning the beam reflected by the beam reflecting means to the isolator means in a path opposite to the path, and extracting a return beam from the isolator means. A deformation amount measuring device, comprising: means for measuring a displacement amount of the return beam from a reference position.
【請求項22】 請求項20又は21記載の変形量測定
装置において、前記プリズムと前記ビーム反射手段とを
含めてそれらの間の光学経路を1つの光学媒体で形成し
たことを特徴とする変形量測定装置。
22. The deformation amount measuring apparatus according to claim 20, wherein an optical path between the prism and the beam reflecting means is formed by one optical medium, including the prism and the beam reflecting means. measuring device.
【請求項23】 請求項22記載の変形量測定装置にお
いて、前記プリズムはコーナキューププリズム、前記ビ
ーム反射手段は反射面であり、前記コーナキューブプリ
ズムを構成する面が3面、前記測定対象物に対向する
面、前記ビーム反射面、及びこれらに隣接する面が2面
の少なくとも7面を有する多面体からなる光学媒体が、
前記アイソレータ手段と前記測定対象物との間の経路に
配置されたことを特徴とする変形量測定装置。
23. The deformation amount measuring apparatus according to claim 22, wherein the prism is a corner cup prism, the beam reflecting means is a reflecting surface, and three surfaces constituting the corner cube prism are provided on the object to be measured. An optical medium composed of a polyhedron having at least seven surfaces of which two surfaces are opposed to each other, the beam reflection surface, and the surface adjacent thereto,
A deformation amount measuring device arranged on a path between the isolator means and the object to be measured.
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