JP2002267431A - Method and apparatus for detecting relative inclination between surfaces, surface-adjusting apparatus, and face- joining apparatus - Google Patents

Method and apparatus for detecting relative inclination between surfaces, surface-adjusting apparatus, and face- joining apparatus

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JP2002267431A
JP2002267431A JP2001062779A JP2001062779A JP2002267431A JP 2002267431 A JP2002267431 A JP 2002267431A JP 2001062779 A JP2001062779 A JP 2001062779A JP 2001062779 A JP2001062779 A JP 2001062779A JP 2002267431 A JP2002267431 A JP 2002267431A
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light
optical axis
reflecting
reference optical
reflected
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Hiroyuki Abe
博之 阿部
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Beldex Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a minute inclination between target planes of a work. SOLUTION: The relative inclination detection apparatus 10 between surfaces comprises a right-angled prism 12, a shutter 13, a convex lens 14, a beam splitter 15, a convex lens 16, and a CCD 17 along a horizontal light axis Ox. Works 50 and 60 are arranged on a vertical light axis Oz. While the shutter 13 breaks a first light path Pa and opens a second light path Pb, inspection light from a light source 18 passes through the beam splitter 15, becomes parallel light by the convex lens 14, passes through the second light path Pb and is reflected on a reflection surface 12b, is reflected on a target plane 65 of the work 60, and is reflected on a reflection surface 12b again, passes through the beam splitter 15, becomes a spot beam by the convex lens 16, and reaches the CCD 17. When the position of the shutter 13 is switched, a spot beam from the target plane 55 reaches the CCD 17. The relative position of the spot beam indicates the relative inclination between the target planes 55 and 65.

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、2つのワークの対
象平面間の微小傾きを検出する方法および装置、この微
小傾きをなくして対象平面を高精度に平行にする面調整
装置、ならびに平行になった対象平面を接合する面接合
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a minute inclination between two object planes of a workpiece, a surface adjusting device for eliminating the minute inclination and making the object plane parallel with high accuracy, and a parallel plane adjusting apparatus. The present invention relates to a surface joining apparatus for joining an object plane.

【0002】[0002]

【従来の技術】2つのワーク,例えば2つの光学部品を
同士をレーザー溶接する場合、良好な溶接を確保するた
めに、光学部品の接合すべき平面を互いに高精度に平行
にした状態、すなわち平面間の相対的傾きをなくした状
態で、溶接することが求められる。
2. Description of the Related Art When two workpieces, for example, two optical parts are laser-welded to each other, in order to ensure good welding, the planes to be joined of the optical parts are parallel to each other with high precision, that is, a plane. It is required to perform welding with the relative inclination between them eliminated.

【0003】特開平11−281864号公報に開示さ
れた光学部品の溶接装置は、フロート機構を備えてい
る。フロート機構は、球面状の受面を有するフロート受
けと、この受面に対応して球面をなすフロートとからな
る。フロートはフロート受けからのエア吹き出し圧によ
り浮いた状態で傾き調節が可能となっている。このフロ
ートに第1光学部品を載置し、第2光学部品を第1光学
部品の上方でチャックして昇降機構により下降させる
と、第2光学部品の接合すべき平面が第1光学部品の接
合すべき平面に当たる。この際、接合すべき平面同士が
平行でない場合には、第2光学部品に押されて第1光学
部品が傾き、これにより両部品の平面同士が平行になり
全面にわたって当たった状態となる。この後、フロート
をフロート受けに固定してから、両部品同士を溶接す
る。しかし、上記固定の際に、第1,第2光学部品の面
が微小ではあるが相対的に傾く可能性があった。
The optical component welding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-281864 has a float mechanism. The float mechanism includes a float receiver having a spherical receiving surface, and a float having a spherical surface corresponding to the receiving surface. The tilt of the float can be adjusted while floating by the air blowing pressure from the float receiver. When the first optical component is placed on the float and the second optical component is chucked above the first optical component and lowered by the elevating mechanism, the plane to be joined of the second optical component is joined to the first optical component. Hit the plane to be. At this time, if the planes to be joined are not parallel, the first optical component is tilted by being pushed by the second optical component, whereby the planes of the two components are parallel to each other and come into contact with the entire surface. Then, after fixing the float to the float receiver, both parts are welded to each other. However, at the time of the fixing, there is a possibility that the surfaces of the first and second optical components are relatively inclined though they are minute.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような事情か
ら、2つの光学部品等のワークを高精度の平行度で接合
するためには、各ワークの平面の傾斜を高精度に検出
し、その微小な相対的傾きを高精度に検出することが不
可欠であるが、このような検出方法や装置が今まで提供
されなかった。
Under the circumstances described above, in order to join two optical parts or the like with high parallelism, the inclination of the plane of each work is detected with high accuracy. It is indispensable to detect a minute relative tilt with high accuracy, but such a detection method and device have not been provided so far.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の面間の相対的傾
き検出方法は、(イ)第1,第2のワークを第1基準光
軸上に配置するとともに、第1ワークの第1対象平面と
第2ワークの第2対象平面とを第1基準光軸とほぼ直交
するように配置する工程と、(ロ)互いに直交する上記
第1基準光軸と第2基準光軸の交差部に、第1,第2反
射面を有する反射部材を配置し、第1反射面を上記第1
対象平面に向けるとともに第2反射面を上記第2対象平
面に向けるとともに、第1,第2反射面を第1,第2基
準光軸と45°をなして配置する工程と、(ハ)光源か
らの検査光をビームスプリッタを介して上記第1反射面
に選択的に供給するとともに、この検査光を上記光源か
ら第1反射面に至る過程で、上記第2基準光軸と平行な
光にし、第1反射面で反射させた検査光を、上記第1対
象平面で反射させて再び第1反射面で反射させ、さらに
上記ビームスプリッタを経由して受像手段の受像面に供
給し、この第1反射面から受像面に至る過程で、平行光
からなる検査光を収束させて上記受像面にスポット光と
して供給する工程と、(ニ)上記光源からの検査光を上
記ビームスプリッタを介して上記第2反射面に選択的に
供給するとともに、この検査光を上記光源から第2反射
面に至る過程で、上記第2基準光軸と平行な光にし、第
2反射面で反射させた検査光を、第2対象平面で反射さ
せて再び第2反射面で反射させ、さらに上記ビームスプ
リッタを経由して上記受像面に供給し、この第2反射面
から受像面に至る過程で、平行光からなる検査光を収束
させて上記受像面にスポット光として供給する工程と、
(ホ)第1反射面に選択的に検査光を供給した時に受像
面で受けたスポットの位置と、第2反射面に選択的に検
査光を供給した時に受像面で受けたスポットの位置とか
ら、上記第1,第2ワークの対象面間の微小の相対的な
傾きを検出する工程と、を備えている。
According to the present invention, there is provided a method for detecting a relative inclination between surfaces, comprising the steps of: (a) arranging first and second works on a first reference optical axis and simultaneously setting a first work on the first work; Arranging the target plane and the second target plane of the second workpiece so as to be substantially orthogonal to the first reference optical axis; and (b) the intersection of the first reference optical axis and the second reference optical axis orthogonal to each other. And a reflecting member having first and second reflecting surfaces is disposed on the first reflecting surface.
(C) arranging the first and second reflecting surfaces at 45 ° with respect to the first and second reference optical axes while directing the second reflecting surface to the second target plane while directing the object to the target plane; Is selectively supplied to the first reflecting surface via a beam splitter, and the inspection light is converted into light parallel to the second reference optical axis in a process from the light source to the first reflecting surface. The inspection light reflected by the first reflecting surface is reflected by the first target plane, reflected by the first reflecting surface again, and further supplied to the image receiving surface of the image receiving means via the beam splitter. (1) converging inspection light composed of parallel light and supplying it as spot light to the image receiving surface in a process from the reflecting surface to the image receiving surface; and (d) applying the inspection light from the light source via the beam splitter to the above. Selectively supplying to the second reflecting surface In the process of moving the inspection light from the light source to the second reflection surface, the inspection light is converted into light parallel to the second reference optical axis, and the inspection light reflected on the second reflection surface is reflected on the second target plane, and the inspection light is reflected again. (2) reflected by the reflecting surface, further supplied to the image receiving surface via the beam splitter, and converged on the image receiving surface by converging inspection light composed of parallel light in a process from the second reflecting surface to the image receiving surface. Supplying as light,
(E) The position of the spot received on the image receiving surface when the inspection light is selectively supplied to the first reflection surface, and the position of the spot received on the image reception surface when the inspection light is selectively supplied to the second reflection surface. And detecting a minute relative inclination between the target surfaces of the first and second workpieces.

【0006】本発明は、第1基準光軸上に第1,第2の
ワークを配置するとともに、これら第1,第2ワークの
互いに対向する第1,第2の対象平面を上記第1基準光
軸とほぼ直交させて配置した状態で、これら第1,第2
の対象平面間の微小の相対的傾きを検出する装置におい
て、(イ)互いに直交する上記第1基準光軸と第2基準
光軸の交差部に配置されるとともに、互いに直交する第
1,第2反射面を有し、第1反射面が上記第1対象平面
に向けられ第2反射面が上記第2対象平面に向けられ、
第1,第2反射面が第1基準光軸と45°をなす反射部
材と、(ロ)上記第2基準光軸上に配置されたビームス
プリッタと、(ハ)検査光を上記ビームスプリッタに向
けて発射し、このビームスプリッタを経由して上記第2
基準光軸に沿って進ませ上記反射部材の第1,第2反射
面に向かわせる光源と、(ニ)上記検査光を、光源から
反射部材の第1,第2反射面に至る過程で第2基準光軸
と平行をなす平行光にするコリメータ手段と、(ホ)受
像面を有し、この受像面には、上記検査光が上記反射部
材の第1,第2反射面で反射し、第1,第2対象平面で
反射し、再び第1,第2反射面で反射してビームスプリ
ッタを経由して到達する受像手段と、(ヘ)上記検査光
を、上記第1,第2反射面から受像面に至る過程で平行
光からスポット光にする収束手段と、(ト)上記光源か
ら上記第1反射面までの第1光路と、上記光源から第2
反射面までの第2光路の一方を遮断して他方を開き、次
に当該一方を開いて当該他方を遮断する光路切替手段
と、(チ)上記受像手段から、上記光路切替手段で第1
光路を選択した時に受けたスポット光と第2光路を選択
した時に受けたスポット光の受像信号を受けて、これら
スポット光の相対的位置を検出する検出手段と、を備え
ている。
According to the present invention, first and second works are arranged on a first reference optical axis, and the first and second object planes of the first and second works opposed to each other are defined by the first reference work. In a state where they are arranged substantially perpendicular to the optical axis, these first and second
(B) the first and second reference optical axes are arranged at the intersection of the first reference optical axis and the second reference optical axis, which are orthogonal to each other. A second reflecting surface, wherein the first reflecting surface is directed to the first target plane, the second reflecting surface is directed to the second target plane,
A reflecting member in which the first and second reflecting surfaces form an angle of 45 ° with the first reference optical axis; (b) a beam splitter disposed on the second reference optical axis; and (c) an inspection light to the beam splitter. And the beam splitter
A light source that advances along the reference optical axis toward the first and second reflection surfaces of the reflection member; and (d) transmits the inspection light in the process of traveling from the light source to the first and second reflection surfaces of the reflection member. (E) an image receiving surface, on which the inspection light is reflected by the first and second reflecting surfaces of the reflecting member; Image receiving means which is reflected by the first and second object planes, is reflected by the first and second reflecting surfaces again, and reaches via the beam splitter; and (f) the inspection light is subjected to the first and second reflections Converging means for converting parallel light into spot light in the process from the surface to the image receiving surface; (g) a first optical path from the light source to the first reflecting surface;
An optical path switching means for interrupting one of the second optical paths to the reflecting surface and opening the other, and then opening the one to interrupt the other; and
Detecting means for receiving an image signal of the spot light received when the optical path is selected and the spot light received when the second optical path is selected, and detecting a relative position of the spot light.

【0007】上記面間の相対的傾き検出装置において、
好ましくは、上記コリメータ手段が第2基準光軸上にお
いて上記直角プリズムとビームスプリッタとの間に配置
され、上記光路切替手段が上記コリメータ手段と直角プ
リズムとの間に配置されている。さらに好ましくは、上
記光路切替手段が、シャッタと、このシャッタを第2基
準光軸と直交する方向に移動するシャッタ移動手段とを
含む。さらに好ましくは、上記検出手段は、上記光路切
替手段で第1光路を選択した時に受けたスポット光と第
2光路を選択した時に受けたスポット光の相対的位置を
表示するモニターを含む。
In the above-mentioned relative inclination detecting device between surfaces,
Preferably, the collimator is disposed between the right-angle prism and the beam splitter on a second reference optical axis, and the optical path switching means is disposed between the collimator and the right-angle prism. More preferably, the optical path switching means includes a shutter and a shutter moving means for moving the shutter in a direction orthogonal to the second reference optical axis. More preferably, the detecting means includes a monitor for displaying a relative position between the spot light received when the first optical path is selected by the optical path switching means and the spot light received when the second optical path is selected.

【0008】本発明の面調整装置は、上記面間の相対的
傾き検出装置と、傾き調節手段とを備え、この傾き調節
手段は、上記第1,第2ワークの一方を支持し、上記検
出手段で検出した相対的位置の情報に基づき当該ワーク
の傾きを調節し、上記第1,第2対象平面の相対的傾き
を解消する。
The surface adjusting device of the present invention includes the relative inclination detecting device between the surfaces, and inclination adjusting means. The inclination adjusting means supports one of the first and second works, and The inclination of the work is adjusted based on the information on the relative position detected by the means, and the relative inclination of the first and second target planes is eliminated.

【0009】本発明の面接合装置は、上記面間の相対的
傾き検出装置と傾き調節手段とを含む面調整装置に加え
て、装置移動手段とワーク移動手段を備え、上記装置移
動手段は、上記面間の相対的傾き検出装置を、反射部材
が第1基準光軸上にある検査位置と、反射部材が第1基
準光軸から外れた非検査位置との間で移動し、上記ワー
ク移動手段は、第1,第2ワークの他方を、上記第1基
準光軸に沿って上記一方のワークに向かって移動させる
ことにより、第1,第2対象平面を接合させる。
The surface joining apparatus of the present invention includes an apparatus moving means and a work moving means in addition to the surface adjusting apparatus including the relative inclination detecting apparatus between the surfaces and the inclination adjusting means. The apparatus for detecting the relative inclination between the surfaces is moved between an inspection position in which the reflection member is on the first reference optical axis and a non-inspection position in which the reflection member is off the first reference optical axis. The means joins the first and second target planes by moving the other of the first and second works toward the one of the works along the first reference optical axis.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。本実施形態の面接合
装置Aは、図1に示す第1光学部品50(第1ワーク)
と第2光学部品60(第2ワーク)とを溶接するために
用いられるものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The surface joining apparatus A of the present embodiment includes a first optical component 50 (first work) shown in FIG.
And a second optical component 60 (second work).

【0011】上記面接合装置Aは、基台1と、基台1に
載せられた2軸スィーベルステージ2(傾き調節手段)
と、このスィーベルステージ2に載せられたX・Yステ
ージ3(光軸調節手段)と、昇降機構4(ワーク移動手
段)と、面間の相対的傾き検出装置10とを主な構成要
素として備えている。なお、この相対的傾き検出装置1
0とスィーベルステージ2により、面調整装置Bが構成
される。
The surface joining apparatus A includes a base 1 and a biaxial swivel stage 2 (tilt adjusting means) mounted on the base 1.
And an X / Y stage 3 (optical axis adjusting means) mounted on the swivel stage 2, an elevating mechanism 4 (work moving means), and a relative inclination detecting device 10 between surfaces as main components. ing. Note that this relative inclination detecting device 1
0 and the swivel stage 2 constitute a surface adjustment device B.

【0012】上記スィーベルステージ2は、その上に設
置した物をX軸(図1において左右方向に延びる水平
軸)とY軸(図1において紙面と直交する方向に延びる
水平軸)を中心として微小傾動させるものであるが、周
知であるので詳細な説明は省略する。X・Yステージ3
は、その上に設置した物を上記X軸,Y軸方向に水平移
動するものであるが、これも周知であるので詳細な説明
を省略する。X・Yステージ3には第1光学部品50を
固定するためのチャック(図示しない)が設けられてい
る。
The swivel stage 2 is arranged such that an object placed thereon is finely divided about an X axis (horizontal axis extending in the horizontal direction in FIG. 1) and a Y axis (horizontal axis extending in a direction perpendicular to the plane of FIG. 1). Although it is tilted, its detailed description is omitted because it is well known. XY stage 3
Is for horizontally moving an object placed thereon in the X-axis and Y-axis directions, but this is also well known, and a detailed description thereof will be omitted. The XY stage 3 is provided with a chuck (not shown) for fixing the first optical component 50.

【0013】上記昇降機構4は、ボールねじ機構と、こ
のボールねじ機構を駆動するモータと、ボールねじ機構
の昇降台にスライド機構を介して上下スライド可能に支
持されたチャック4aと、このチャック4aを下方に付
勢して下死点に位置させるスプリングとを有している。
このチャック4aは、第2光学部品60を把持するよう
になっている。セット状態の第1光学部品50および第
2光学部品60は垂直光軸Oz(第1基準光軸)上に配
置されるようになっている。
The lifting mechanism 4 includes a ball screw mechanism, a motor for driving the ball screw mechanism, a chuck 4a slidably supported on a lifting table of the ball screw mechanism via a slide mechanism, and a chuck 4a. And a spring for urging it downward to be positioned at the bottom dead center.
The chuck 4a holds the second optical component 60. The set first optical component 50 and second optical component 60 are arranged on the vertical optical axis Oz (first reference optical axis).

【0014】上記検出装置10のボデイ11内には、上
記垂直光軸Ozと直角に交わる水平光軸Ox(第2基準
光軸)に沿って先端(垂直光軸Ozに近い端)から後端
(垂直光軸Ozから遠い端)に向かって順に、直角プリ
ズム12(反射部材),シャッタ13(光路切替手
段),凸レンズ14(コリメータ手段),ビームスプリ
ッタ15,凸レンズ16(収束手段),イメージセンサ
としてのCCD17(受像手段)が配置されている。さ
らにボデイ11内には、上記ビームスプリッタ15にお
いて水平光軸Oxと直角に交わる他の垂直光軸上に、検
査光として可視光領域のレーザー光を発するレーザーダ
イオードの光源18が配置されている。上記水平光軸O
xは、上記ステージ2,3の制御の基準座標軸の一つで
あるX軸と平行をなしている。
In the body 11 of the detection device 10, a front end (an end close to the vertical optical axis Oz) and a rear end along a horizontal optical axis Ox (second reference optical axis) orthogonal to the vertical optical axis Oz. Toward (an end far from the vertical optical axis Oz), a right-angle prism 12 (reflection member), a shutter 13 (optical path switching means), a convex lens 14 (collimator means), a beam splitter 15, a convex lens 16 (convergence means), and an image sensor The CCD 17 (image receiving means) is disposed. Further, in the body 11, a laser diode light source 18 that emits laser light in the visible light region as inspection light is disposed on another vertical optical axis that intersects the horizontal optical axis Ox at right angles in the beam splitter 15. The horizontal optical axis O
x is parallel to the X axis, which is one of the reference coordinate axes for controlling the stages 2 and 3.

【0015】上記検出装置10は、装置移動機構20
(装置移動手段)により、検査位置と非検査位置との間
で水平光軸Ox方向に水平移動されるようになってい
る。検査位置では直角プリズム12が垂直光軸Ozと水
平光軸Oxの交差部に位置し、非検査位置では直角プリ
ズム12が垂直光軸Ozから外れる。
The detecting device 10 includes a device moving mechanism 20
By the (apparatus moving means), it is horizontally moved in the horizontal optical axis Ox direction between the inspection position and the non-inspection position. At the inspection position, the right-angle prism 12 is located at the intersection of the vertical optical axis Oz and the horizontal optical axis Ox, and at the non-inspection position, the right-angle prism 12 deviates from the vertical optical axis Oz.

【0016】上記直角プリズム12は、直角に交わる第
1,第2の反射面12a,12bを有している。これら
反射面12a,12bは、ビームスプリッタ15側を向
くとともに、その交差部が水平光軸Ox上に位置し、し
かも垂直光軸Oz,水平光軸Oxに対して45°傾斜し
ている。また、これら反射面12a,12bは、上記検
査位置において垂直光軸Oz上にあり、第1反射面12
aは下を向いて第1光学部品50に対面し、第2反射面
12bは上を向いて上記第2光学部品60に対面するよ
うになっている。
The right-angle prism 12 has first and second reflecting surfaces 12a and 12b which cross at right angles. These reflecting surfaces 12a and 12b face the beam splitter 15 side, and their intersections are located on the horizontal optical axis Ox, and are inclined by 45 ° with respect to the vertical optical axis Oz and the horizontal optical axis Ox. The reflection surfaces 12a and 12b are on the vertical optical axis Oz at the inspection position, and
a faces downward and faces the first optical component 50, and the second reflection surface 12 b faces upward and faces the second optical component 60.

【0017】上記光源18からビームスプリッタ15を
経て直角プリズム12に至る光路は、第1反射面12a
に対応する第1光路Paと第2反射面12bに対応する
第2光路Pbとからなる。直角プリズム12とビームス
プリッタ15との間では、光路Pa,Pbは、水平光軸
Oxを境に上下に分かれている。すなわち、第1光路P
aは、第1反射面12aとビームスプリッタ15との間
にあり、第2光路Pbは、第2反射面12bとビームス
プリッタ15との間にある。
An optical path from the light source 18 to the right-angle prism 12 via the beam splitter 15 is a first reflection surface 12a.
And a second optical path Pb corresponding to the second reflection surface 12b. Between the right-angle prism 12 and the beam splitter 15, the optical paths Pa and Pb are vertically divided by a horizontal optical axis Ox. That is, the first optical path P
a is between the first reflection surface 12a and the beam splitter 15, and the second optical path Pb is between the second reflection surface 12b and the beam splitter 15.

【0018】上記シャッタ13は、水平光軸Oxと直交
する板形状をなしており、ボデイ11に組み込まれたシ
ャッタ移動機構19(シャッタ移動手段)により、上下
方向(垂直光軸Ozと平行な方向)に移動して、位置を
変更することができるようになっている。シャッタ13
が水平光軸Oxの下方に位置している時には、第1光路
Paが遮断され第2光路Pbが開き、シャッタ13が水
平光軸Oxの上方に位置している時には、第1光路Pa
が開き第2光路Pbが遮断されるようになっている。
The shutter 13 has a plate shape orthogonal to the horizontal optical axis Ox, and is moved vertically (in a direction parallel to the vertical optical axis Oz) by a shutter moving mechanism 19 (shutter moving means) incorporated in the body 11. ) To change the position. Shutter 13
Is located below the horizontal optical axis Ox, the first optical path Pa is blocked and the second optical path Pb is opened. When the shutter 13 is located above the horizontal optical axis Ox, the first optical path Pa
Is opened, and the second optical path Pb is cut off.

【0019】さらに本実施形態の面接合装置Aは、コン
トローラ30とモニター40とを備えている。コントロ
ーラ30は、スィーベルステージ2,X・Yステージ
3,昇降機構4,CCD17,光源18,シャッタ移動
機構19,装置移動機構20,モニター40等と信号線
(図示しない)を介して接続されている。本実施形態で
は、コントローラ30とモニター40により、検出手段
が構成されている。
Further, the surface joining apparatus A of this embodiment includes a controller 30 and a monitor 40. The controller 30 is connected to the swivel stage 2, the XY stage 3, the elevating mechanism 4, the CCD 17, the light source 18, the shutter moving mechanism 19, the apparatus moving mechanism 20, the monitor 40, and the like via signal lines (not shown). . In the present embodiment, the controller 30 and the monitor 40 constitute a detecting unit.

【0020】上記構成の面接合装置Aを用いて、第1,
第2の光学部品50,60を面接合し、さらに溶接する
方法を説明する。図1に示すように、第1光学部品50
は、金属性のボデイ51の内部空間に受光素子としてフ
ォトトランジスタ52を収容し、ボデイ51の上壁中央
の穴53に球レンズ54を設けたものである。ボデイ5
1の上面は、接合されるべき第1対象平面55となる。
他方、第2光学部品60は、金属製の筒形状のボデイ6
1と、このボデイ61内に挿入固定されたフェルール6
2とを有している。フェルール62には光ファイバー6
3の端末が支持されている。上記ボデイ61の下面が接
合されるべき第2対象平面65となる。
Using the surface bonding apparatus A having the above structure,
A method of surface joining the second optical components 50 and 60 and further welding will be described. As shown in FIG. 1, the first optical component 50
Has a phototransistor 52 housed as a light receiving element in the interior space of a metallic body 51 and a ball lens 54 provided in a hole 53 at the center of the upper wall of the body 51. Body 5
The upper surface of 1 is the first target plane 55 to be joined.
On the other hand, the second optical component 60 is a metal cylindrical body 6.
1 and a ferrule 6 inserted and fixed in the body 61
And 2. The ferrule 62 has an optical fiber 6
Three terminals are supported. The lower surface of the body 61 becomes a second target plane 65 to be joined.

【0021】図1に示すように、上記第1光学部品50
をX・Yステージ3の所定位置に載せてチャックにより
固定し、第2光学部品60を昇降機構4のチャック4a
に把持させる。これら光学部品50,60のセットは、
自動的に行われる。
As shown in FIG. 1, the first optical component 50
Is mounted on a predetermined position of the XY stage 3 and fixed by a chuck, and the second optical component 60 is moved to the chuck 4 a of the lifting mechanism 4.
To be gripped. The set of these optical components 50 and 60
It is done automatically.

【0022】次に、コントローラ30は、装置移動機構
20を駆動させて面間の相対的傾き検出装置10を非検
査位置から図1の検査位置まで水平移動させ、これによ
り検出装置10の直角プリズム12を前述したように垂
直光軸Oz上において光学部品50,60間に位置させ
る。
Next, the controller 30 drives the device moving mechanism 20 to horizontally move the relative inclination detecting device 10 between the surfaces from the non-inspection position to the inspection position in FIG. 12 is positioned between the optical components 50 and 60 on the vertical optical axis Oz as described above.

【0023】次に、コントローラ30は、シャッタ移動
機構19を駆動させて、シャッタ14を図1,図2
(A)に示すように下に位置させ、これにより第1光路
Paを遮断し第2光路Pbを開く。さらに光源18を駆
動して検査光を発射させる。この光源18からの検査光
は、ビームスプリッタ15で反射されて水平光軸Oxに
沿って凸レンズ14に向かい、この凸レンズ14で水平
光軸Oxと平行な平行光にされてから直角プリズム12
に向かう。
Next, the controller 30 drives the shutter moving mechanism 19 to move the shutter 14 in FIGS.
As shown in (A), the first optical path Pa is blocked and the second optical path Pb is opened. Further, the light source 18 is driven to emit the inspection light. The inspection light from the light source 18 is reflected by the beam splitter 15 and travels to the convex lens 14 along the horizontal optical axis Ox. The convex lens 14 converts the inspection light into parallel light parallel to the horizontal optical axis Ox.
Head for.

【0024】平行光となった検査光は、第1光路Paで
はシャッタ13により遮断されるので直角プリズム12
の第1反射面12aには到達せず、第2光路Pbを経て
第2反射面12bにのみ供給される。この平行光からな
る検査光は、この第2反射面12bで反射されて垂直光
軸Ozと平行をなして上方に向かい、第2光学部品60
の第2対象平面65で反射され、再び第2反射面12b
で反射される。これにより、検査光は水平光軸Oxに沿
って第2光路Pbを進み、ビームスプリッタ15を通過
してCCD17の受像面17aに至る。検査光は第2反
射面12bに再反射された段階では平行光であるが、凸
レンズ14,16を通過することにより収束し、CCD
17の受像面17aにおいてスポット光となる。コント
ローラ30は、CCD17からの受像信号に基づき画像
処理を行い、このスポット光の中心位置(重心位置)を
演算し記憶する。
The inspection light that has become parallel light is blocked by the shutter 13 in the first optical path Pa, so that the right-angle prism 12
Does not reach the first reflecting surface 12a, but is supplied only to the second reflecting surface 12b via the second optical path Pb. The inspection light composed of the parallel light is reflected by the second reflection surface 12b and travels upward in parallel with the vertical optical axis Oz.
Is reflected by the second target plane 65, and again the second reflection surface 12b
Is reflected by As a result, the inspection light travels along the second optical path Pb along the horizontal optical axis Ox, passes through the beam splitter 15, and reaches the image receiving surface 17a of the CCD 17. The inspection light is a parallel light when it is re-reflected by the second reflection surface 12b, but converges by passing through the convex lenses 14 and 16, and becomes a CCD.
It becomes a spot light on the image receiving surface 17a of the device. The controller 30 performs image processing based on the image reception signal from the CCD 17, calculates and stores the center position (center of gravity) of the spot light.

【0025】次に、コントローラ30は、シャッタ移動
機構19を駆動させて、シャッタ14を図2(B)に示
すように下に位置させ、これにより第2光路Pbを遮断
し第1光路Paを開く。この場合、光源18からビーム
スプリッタ15,凸レンズ14を経た検査光は、第2光
路Pbではシャッタ13により遮断されるので直角プリ
ズム12の第2反射面12bには到達せず、第1光路P
aを経て第1反射面12aにのみ供給される。この平行
光からなる検査光は、第1反射面12aで反射されて垂
直光軸Ozと平行をなして下方に向かい、第1光学部品
50の第1対象平面55で反射され、再び第1反射面1
2aで反射される。これにより、検査光は水平光軸Ox
に沿って第1光路Paを進み、ビームスプリッタ15を
通過してCCD17に至る。検査光は上記と同様に凸レ
ンズ14,16を通過することにより収束し、CCD1
7の受像面17aにおいてスポット光となる。コントロ
ーラ30は、CCD17からの受像信号により、このス
ポット光の位置を演算し記憶する。
Next, the controller 30 drives the shutter moving mechanism 19 to position the shutter 14 at a lower position as shown in FIG. 2B, thereby cutting off the second optical path Pb and changing the first optical path Pa. open. In this case, the inspection light from the light source 18 that has passed through the beam splitter 15 and the convex lens 14 is blocked by the shutter 13 in the second optical path Pb, and therefore does not reach the second reflection surface 12b of the right-angle prism 12, and the first optical path P
a, and is supplied only to the first reflection surface 12a. The inspection light composed of the parallel light is reflected by the first reflection surface 12a, goes downward in parallel with the vertical optical axis Oz, is reflected by the first target plane 55 of the first optical component 50, and is again subjected to the first reflection. Face 1
It is reflected at 2a. As a result, the inspection light has a horizontal optical axis Ox.
Along the first optical path Pa, and passes through the beam splitter 15 to reach the CCD 17. The inspection light is converged by passing through the convex lenses 14 and 16 in the same manner as described above, and the CCD 1
7 is spot light on the image receiving surface 17a. The controller 30 calculates and stores the position of the spot light based on the image receiving signal from the CCD 17.

【0026】コントローラ30は、上記シャッタ13の
異なる位置に対応した2つのスポット光の位置情報か
ら、図1に示すように、モニター40に2つのスポット
光の位置Sa,Sbを表示する。本実施形態では、モニ
ター40において、第2対象面65からのスポット光の
位置Sbを画面中央すなわち座標軸X’,Y’の交点で
表示している。第1対象面55からのスポット光の位置
Saのx座標とy座標が、両スポット位置Sa,Sb間
の相対的位置関係を表している。
The controller 30 displays the positions Sa and Sb of the two spot lights on the monitor 40 from the position information of the two spot lights corresponding to different positions of the shutter 13 as shown in FIG. In the present embodiment, the position Sb of the spot light from the second target surface 65 is displayed on the monitor 40 at the center of the screen, that is, at the intersection of the coordinate axes X ′ and Y ′. The x coordinate and the y coordinate of the position Sa of the spot light from the first target surface 55 indicate the relative positional relationship between the two spot positions Sa and Sb.

【0027】2つの対向する対象平面55,65が図1
において水平X軸を中心として相対的に傾いている場
合、受像面17aにおいて紙面と直交する方向のスポッ
ト光位置偏差として現れ、モニター40ではスポット位
置Saのx座標として現れる。また、対象平面55,6
5が図1において水平Y軸を中心として相対的に傾いて
いる場合、受像面17aにおいて上下方向のスポット光
位置偏差として現れ、モニター40ではスポット位置S
aのy座標として現れる。
The two opposing object planes 55, 65 are shown in FIG.
In the case where is relatively inclined with respect to the horizontal X-axis at the center, it appears as a spot light position deviation in the direction orthogonal to the paper surface on the image receiving surface 17a, and appears on the monitor 40 as the x coordinate of the spot position Sa. Also, the target planes 55 and 6
In the case where 5 is relatively inclined about the horizontal Y axis in FIG. 1, it appears as a spot light position deviation in the vertical direction on the image receiving surface 17 a, and the spot position S on the monitor 40.
Appears as the y coordinate of a.

【0028】コントローラ30は、図2(B)に示すよ
うに検査光を供給して、第1対象平面55からのスポッ
ト光をCCD17に受けさせ、これにより上記スポット
光の相対的位置関係の情報を継続して得る。この過程
で、この相対的位置関係の情報をフィードバック情報と
して用いてスィーベルステージ2を制御して、第1ワー
ク50およびX・Yステージ3の傾きを調節する。詳述
すると、スポット光位置Saのx座標がゼロとなるよう
に、上記第1光学部品50を水平X軸方向に傾動させ
る。また、スポット光位置Saのy座標がゼロとなるよ
うに、第1光学部品50を水平Y軸の回りに傾動させ
る。このようにして、スポット光位置Saがスポット光
位置Sbと一致し、その結果、第1対象平面55と第2
対象平面65の相対的な微小傾きが解消して、高精度の
平行度を得ることができる。
The controller 30 supplies the inspection light as shown in FIG. 2B, and causes the CCD 17 to receive the spot light from the first target plane 55, thereby obtaining information on the relative positional relationship of the spot light. Continue to get. In this process, the swivel stage 2 is controlled using the information on the relative positional relationship as feedback information, and the inclination of the first work 50 and the XY stage 3 is adjusted. More specifically, the first optical component 50 is tilted in the horizontal X-axis direction so that the x coordinate of the spot light position Sa becomes zero. Further, the first optical component 50 is tilted around the horizontal Y axis so that the y coordinate of the spot light position Sa becomes zero. Thus, the spot light position Sa matches the spot light position Sb, and as a result, the first target plane 55 and the second
The relative minute inclination of the target plane 65 is eliminated, and high-precision parallelism can be obtained.

【0029】次に、コントローラ30は、装置移動機構
20を駆動させて面検出装置10を非検査位置まで移動
させる。次に、光ファイバー63の基端に配置されたレ
ーザーダイオードからなる他の光源を駆動させて試験光
として赤外線領域のレーザー光を発射させる。この試験
光は光ファイバー63を通りさらに垂直光軸Ozに沿っ
て進み凸レンズ54を経てフォトダイオード52に達す
る。コントローラ30は、フォトダイオード52で検出
される光量の情報をフィードバック情報として用いてX
・Yステージ3を移動させ、第1光学部品50の水平位
置を調節する。これにより、第1,第2光学部品50,
60の光軸を一致させることができる。
Next, the controller 30 drives the apparatus moving mechanism 20 to move the surface detecting apparatus 10 to the non-inspection position. Next, another light source composed of a laser diode disposed at the base end of the optical fiber 63 is driven to emit laser light in the infrared region as test light. The test light travels further along the vertical optical axis Oz through the optical fiber 63 and reaches the photodiode 52 via the convex lens 54. The controller 30 uses the information on the amount of light detected by the photodiode 52 as feedback information,
Move the Y stage 3 to adjust the horizontal position of the first optical component 50. Thereby, the first and second optical components 50,
60 optical axes can be matched.

【0030】次に、コンローラ30は、昇降機構4を駆
動させて第2光学部品60を下降させ、図3に示すよう
に第2対象平面65を第1対象平面55に接合させる。
この接合は、昇降機構4に組み込まれた前記スプリング
により圧力をもってなされる。上述したように、両対象
平面55,65は高精度で平行をなしているので、全面
にわたって接合することができる。このようにして高精
度に面接合された対象平面55,65の周縁の複数箇所
をYAGレーザー溶接装置で溶接することにより、良好
に溶接を行うことができる。この溶接装置は、接合装置
Aの一部をなし、予め垂直光軸Ozの回りに等間隔で配
置された複数の照射ヘッド70を有している。
Next, the controller 30 drives the elevating mechanism 4 to lower the second optical component 60, and joins the second target plane 65 to the first target plane 55 as shown in FIG.
This joining is performed with pressure by the spring incorporated in the lifting mechanism 4. As described above, since the two object planes 55 and 65 are parallel with high accuracy, they can be joined over the entire surface. By welding a plurality of locations on the periphery of the target planes 55 and 65 which are surface-joined with high precision in this way, a good welding can be performed by using a YAG laser welding apparatus. This welding device forms a part of the joining device A, and has a plurality of irradiation heads 70 that are previously arranged at equal intervals around the vertical optical axis Oz.

【0031】本発明は上記実施形態に制約されず、種々
の形態を採用可能である。本発明検出方法において、ワ
ークのセットと検出装置の検査位置への移動の順序を逆
にしてもよい。また、光路切替の順序を上記実施形態と
逆にしてもよい。本発明方法,装置では、第1,第2の
対象平面間の相対的傾きは、CCDにおけるスポット光
の相対的位置の形態で検出されたが、検出手段は、この
相対的位置から2軸の傾き角度を計測してもよい。傾き
調節はこの角度情報に基づいて行ってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modes can be adopted. In the detection method of the present invention, the order of setting the workpiece and moving the detection device to the inspection position may be reversed. Further, the order of the optical path switching may be reversed from that of the above embodiment. In the method and apparatus of the present invention, the relative inclination between the first and second target planes is detected in the form of the relative position of the spot light on the CCD. The inclination angle may be measured. The tilt adjustment may be performed based on this angle information.

【0032】本発明では、モニターを省略してもよい。
また、モニターを装備する場合、操作者がモニターを見
ながら2つのスポット光位置が一致するように手動でス
ィーベルステージを制御することにより、第1対象平面
の傾斜を調整してもよい。モニターがCCDの2つのス
ポット光の像をそのまま表示する場合も、対象面間の相
対的傾きを検出したことになる。モニターは、スポット
光の相対位置をx座標,y座標で数値表示してもよい
し、傾き角度を数値表示してもよい。
In the present invention, the monitor may be omitted.
When a monitor is provided, the tilt of the first target plane may be adjusted by manually controlling the swivel stage so that the two spot light positions match while watching the monitor. Even when the monitor displays the two spot light images of the CCD as they are, it means that the relative inclination between the target surfaces has been detected. The monitor may numerically display the relative position of the spot light using x and y coordinates, or may display the tilt angle numerically.

【0033】ビームスプリッタとしてハーフミラーを用
いてもよい。シャッタとして透過型液晶を用い、上下半
分を選択的に透過させるようにしてもよい。図1におい
て、CCD17と光源18の位置は逆であってもよい。
X・Yステージ3とスィーベルステージ2は上下逆であ
ってもよい。シャッタはビームスプリッタと光源との間
に配置されていてもよい。コリメータ手段は光源とビー
ムスプリッタとの間に配置してもよい。
A half mirror may be used as a beam splitter. Transmissive liquid crystal may be used as the shutter, and the upper and lower halves may be selectively transmitted. In FIG. 1, the positions of the CCD 17 and the light source 18 may be reversed.
The XY stage 3 and the swivel stage 2 may be upside down. The shutter may be disposed between the beam splitter and the light source. The collimator means may be arranged between the light source and the beam splitter.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の検出方法
によれば、対象平面間の微小の相対的傾きを高精度で検
出することができる。また、本発明の検出装置によれ
ば、光路切替手段で光路切替を行うことにより、簡単な
構成で対象面間の相対的傾きを検出することができる。
As described above, according to the detection method of the present invention, a minute relative inclination between the target planes can be detected with high accuracy. Further, according to the detection device of the present invention, by performing optical path switching by the optical path switching means, it is possible to detect a relative inclination between target surfaces with a simple configuration.

【0035】また、直角プリズムとビームスプリッタと
の間にコリメータ手段を配置し、この光路切替手段と直
角プリズムとの間に光路切替手段を配置することによ
り、光路切替を確実に行うことができる。また、シャッ
タ移動により光路切替を安定して行うことができるとと
もに、選択された光路での光量の損失を無くすことがで
きる。また、モニターで相対的位置関係を表示すること
により、対象面間の相対的傾きを容易に把握することが
できる。
Further, by arranging the collimator between the right-angle prism and the beam splitter, and by arranging the optical-path switching between the optical-path switching unit and the right-angle prism, the optical path can be reliably switched. Further, the switching of the optical path can be stably performed by the movement of the shutter, and the loss of the light amount in the selected optical path can be eliminated. Further, by displaying the relative positional relationship on the monitor, the relative inclination between the target surfaces can be easily grasped.

【0036】さらに、本発明の面調整装置は、第1,第
2対象平面の相対的傾きを自動的に解消することができ
る。さらに、本発明の面接合装置は、相対的傾きを解消
された第1,第2対象平面を接合することができる。
Further, the surface adjusting device of the present invention can automatically cancel the relative inclination between the first and second target planes. Furthermore, the surface joining apparatus of the present invention can join the first and second target planes whose relative inclination has been eliminated.

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

【図1】本発明の一実施形態に係わる面接合装置を示す
概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a surface bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同装置においてシャッタの作用を説明する拡大
断面図であり、(A)は第1光路を遮断し第2光路を開
いた状態を示し、(B)は第2光路を遮断し第1光路を
開いた状態を示す。
FIGS. 2A and 2B are enlarged cross-sectional views illustrating the operation of a shutter in the apparatus, wherein FIG. 2A shows a state in which a first optical path is blocked and a second optical path is opened, and FIG. This shows a state where one optical path is opened.

【図3】同装置により接合された第1,第2の光学部品
を溶接した状態を示す拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a state where first and second optical components joined by the same device are welded.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 スィーベルステージ(傾き調節手段) 4 昇降機構(ワーク移動手段) 10 面間の相対的傾き検出装置 12 直角プリズム 12a 第1反射面 12b 第2反射面 13 シャッタ(光路切替手段) 14 凸レンズ(コリメータ手段) 15 ビームスプリッタ 14,16 凸レンズ(収束手段) 17 CCD(受像手段) 17a 受像面 18 光源 19 シャッタ移動機構(シャッタ移動手段) 20 装置移動機構(装置移動手段) 30 コントローラ(検出手段) 40 モニター(検出手段) 50 第1光学部品(第1ワーク) 55 第1対象平面 60 第2光学部品(第2ワーク) 65 第2対象平面 A 面接合装置 B 面調整装置 Oz 垂直光軸(第1基準光軸) Ox 水平光軸(第2基準光軸) Pa 第1光路 Pb 第2光路 2 Swivel stage (tilt adjusting means) 4 Lifting mechanism (work moving means) 10 Relative tilt detecting device between surfaces 12 Right angle prism 12a First reflecting surface 12b Second reflecting surface 13 Shutter (optical path switching means) 14 Convex lens (Collimator means) 15) Beam splitter 14, 16 Convex lens (converging means) 17 CCD (image receiving means) 17a Image receiving surface 18 Light source 19 Shutter moving mechanism (shutter moving means) 20 Device moving mechanism (device moving means) 30 Controller (detecting means) 40 Monitor ( Detecting means) 50 first optical component (first work) 55 first target plane 60 second optical component (second work) 65 second target plane A surface joining device B surface adjusting device Oz vertical optical axis (first reference light) Axis) Ox horizontal optical axis (second reference optical axis) Pa first optical path Pb second optical path

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(イ)第1,第2のワークを第1基準光軸
上に配置するとともに、第1ワークの第1対象平面と第
2ワークの第2対象平面とを第1基準光軸とほぼ直交す
るように配置する工程と、(ロ)互いに直交する上記第
1基準光軸と第2基準光軸の交差部に、第1,第2反射
面を有する反射部材を配置し、第1反射面を上記第1対
象平面に向けるとともに第2反射面を上記第2対象平面
に向けるとともに、第1,第2反射面を第1,第2基準
光軸と45°をなして配置する工程と、(ハ)光源から
の検査光をビームスプリッタを介して上記第1反射面に
選択的に供給するとともに、この検査光を上記光源から
第1反射面に至る過程で、上記第2基準光軸と平行な光
にし、第1反射面で反射させた検査光を、上記第1対象
平面で反射させて再び第1反射面で反射させ、さらに上
記ビームスプリッタを経由して受像手段の受像面に供給
し、この第1反射面から受像面に至る過程で、平行光か
らなる検査光を収束させて上記受像面にスポット光とし
て供給する工程と、(ニ)上記光源からの検査光を上記
ビームスプリッタを介して上記第2反射面に選択的に供
給するとともに、この検査光を上記光源から第2反射面
に至る過程で、上記第2基準光軸と平行な光にし、第2
反射面で反射させた検査光を、第2対象平面で反射させ
て再び第2反射面で反射させ、さらに上記ビームスプリ
ッタを経由して上記受像面に供給し、この第2反射面か
ら受像面に至る過程で、平行光からなる検査光を収束さ
せて上記受像面にスポット光として供給する工程と、
(ホ)第1反射面に選択的に検査光を供給した時に受像
面で受けたスポットの位置と、第2反射面に選択的に検
査光を供給した時に受像面で受けたスポットの位置とか
ら、上記第1,第2ワークの対象面間の微小の相対的な
傾きを検出する工程と、 を備えたことを特徴とする面間の相対的傾き検出方法。
(A) A first and a second work are arranged on a first reference optical axis, and a first target plane of the first work and a second target plane of the second work are defined by a first reference light. (B) arranging a reflecting member having first and second reflecting surfaces at an intersection of the first reference optical axis and the second reference optical axis orthogonal to each other; A first reflecting surface is directed toward the first target plane, a second reflecting surface is directed toward the second target plane, and the first and second reflecting surfaces are disposed at 45 ° with respect to the first and second reference optical axes. And (c) selectively supplying inspection light from a light source to the first reflection surface via a beam splitter, and in the process of supplying the inspection light from the light source to the first reflection surface, The inspection light reflected by the first reflecting surface is reflected by the first target plane, and the inspection light is reflected by the first reflecting surface. And reflected by the first reflecting surface, and further supplied to the image receiving surface of the image receiving means via the beam splitter. In the process from the first reflecting surface to the image receiving surface, the inspection light consisting of parallel light is converged and (D) selectively supplying inspection light from the light source to the second reflection surface via the beam splitter, and supplying the inspection light from the light source to the second reflection surface. In the process of reaching the surface, the light becomes parallel to the second reference optical axis,
The inspection light reflected by the reflecting surface is reflected by the second object plane, reflected again by the second reflecting surface, and further supplied to the image receiving surface via the beam splitter. In the process of reaching, the step of converging the inspection light consisting of parallel light and supplying it as spot light to the image receiving surface,
(E) The position of the spot received on the image receiving surface when the inspection light is selectively supplied to the first reflection surface, and the position of the spot received on the image reception surface when the inspection light is selectively supplied to the second reflection surface. Detecting a minute relative inclination between the target surfaces of the first and second workpieces.
【請求項2】 第1基準光軸上に第1,第2のワークを
配置するとともに、これら第1,第2ワークの互いに対
向する第1,第2の対象平面を上記第1基準光軸とほぼ
直交させて配置した状態で、これら第1,第2の対象平
面間の微小の相対的傾きを検出する装置において、
(イ)互いに直交する上記第1基準光軸と第2基準光軸
の交差部に配置されるとともに、互いに直交する第1,
第2反射面を有し、第1反射面が上記第1対象平面に向
けられ第2反射面が上記第2対象平面に向けられ、第
1,第2反射面が第1基準光軸と45°をなす反射部材
と、(ロ)上記第2基準光軸上に配置されたビームスプ
リッタと、(ハ)検査光を上記ビームスプリッタに向け
て発射し、このビームスプリッタを経由して上記第2基
準光軸に沿って進ませ上記反射部材の第1,第2反射面
に向かわせる光源と、(ニ)上記検査光を、光源から反
射部材の第1,第2反射面に至る過程で第2基準光軸と
平行をなす平行光にするコリメータ手段と、(ホ)受像
面を有し、この受像面には、上記検査光が上記反射部材
の第1,第2反射面で反射し、第1,第2対象平面で反
射し、再び第1,第2反射面で反射してビームスプリッ
タを経由して到達する受像手段と、(ヘ)上記検査光
を、上記第1,第2反射面から受像面に至る過程で平行
光からスポット光にする収束手段と、(ト)上記光源か
ら上記第1反射面までの第1光路と、上記光源から第2
反射面までの第2光路の一方を遮断して他方を開き、次
に当該一方を開いて当該他方を遮断する光路切替手段
と、(チ)上記受像手段から、上記光路切替手段で第1
光路を選択した時に受けたスポット光と第2光路を選択
した時に受けたスポット光の受像信号を受けて、これら
スポット光の相対的位置を検出する検出手段と、を備え
たことを特徴とする面間の相対的傾き検出装置。
2. A method according to claim 1, wherein the first and second workpieces are arranged on a first reference optical axis, and the first and second target planes of the first and second workpieces facing each other are aligned with the first reference optical axis. In a device that detects a minute relative inclination between these first and second target planes in a state of being disposed substantially orthogonal to
(A) The first and second reference optical axes are arranged at the intersection of the first and second reference optical axes, and are orthogonal to each other.
A second reflecting surface, the first reflecting surface is directed to the first target plane, the second reflecting surface is directed to the second target plane, and the first and second reflecting surfaces are connected to a first reference optical axis and a first reference optical axis. °, a beam splitter arranged on the second reference optical axis, and (c) an inspection light is emitted toward the beam splitter, and the second light is transmitted through the beam splitter. A light source that advances along the reference optical axis toward the first and second reflection surfaces of the reflection member; and (d) transmits the inspection light in the process of traveling from the light source to the first and second reflection surfaces of the reflection member. (E) an image receiving surface, on which the inspection light is reflected by the first and second reflecting surfaces of the reflecting member; The light is reflected by the first and second target planes, reflected by the first and second reflecting surfaces again, and reaches via the beam splitter. Image receiving means, (f) converging means for converting the inspection light from parallel light to spot light in the process of reaching the image receiving surface from the first and second reflecting surfaces, and (g) from the light source to the first reflecting surface. A first optical path and a second light path from the light source.
An optical path switching means for interrupting one of the second optical paths to the reflecting surface and opening the other, and then opening the one to interrupt the other; and
Detecting means for receiving an image signal of the spot light received when the optical path is selected and the spot light received when the second optical path is selected, and detecting a relative position of the spot light. A device for detecting relative inclination between surfaces.
【請求項3】 上記コリメータ手段が第2基準光軸上に
おいて上記直角プリズムとビームスプリッタとの間に配
置され、上記光路切替手段が上記コリメータ手段と直角
プリズムとの間に配置されていることを特徴とする請求
項2に記載の面間の相対的傾き検出装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein said collimator means is disposed on said second reference optical axis between said right-angle prism and said beam splitter, and said optical path switching means is provided between said collimator means and said right-angle prism. 3. The apparatus for detecting relative inclination between surfaces according to claim 2, wherein:
【請求項4】 上記光路切替手段が、シャッタと、この
シャッタを第2基準光軸と直交する方向に移動するシャ
ッタ移動手段とを含むことを特徴とする請求項3に記載
の面間の相対的傾き検出装置。
4. The relative distance between surfaces according to claim 3, wherein the optical path switching means includes a shutter and a shutter moving means for moving the shutter in a direction orthogonal to the second reference optical axis. Target inclination detection device.
【請求項5】 上記検出手段は、上記光路切替手段で第
1光路を選択した時に受けたスポット光と第2光路を選
択した時に受けたスポット光の相対的位置を表示するモ
ニターを含むことを特徴とする請求項2〜4のいずれか
に記載の面間の相対的傾き検出装置。
5. The monitor according to claim 5, wherein said detecting means includes a monitor for displaying a relative position between the spot light received when the first optical path is selected by the optical path switching means and the spot light received when the second optical path is selected. The relative inclination detecting device between surfaces according to any one of claims 2 to 4, characterized in that:
【請求項6】 請求項2〜5のいずれかに記載の面間の
相対的傾き検出装置と、傾き調節手段とを備え、この傾
き調節手段は、上記第1,第2ワークの一方を支持し、
上記検出手段で検出した相対的位置の情報に基づき当該
ワークの傾きを調節し、上記第1,第2対象平面の相対
的傾きを解消することを特徴とする面調整装置。
6. A device for detecting relative inclination between surfaces according to claim 2, and inclination adjusting means, said inclination adjusting means supporting one of said first and second works. And
A surface adjustment device, wherein the inclination of the work is adjusted based on the information on the relative position detected by the detection means to eliminate the relative inclination of the first and second target planes.
【請求項7】 上記面間の相対的傾き検出装置と傾き調
節手段とを含む請求項6に記載の面調整装置に加えて、
装置移動手段とワーク移動手段を備え、上記装置移動手
段は、上記面間の相対的傾き検出装置を、反射部材が第
1基準光軸上にある検査位置と、反射部材が第1基準光
軸から外れた非検査位置との間で移動し、 上記ワーク移動手段は、第1,第2ワークの他方を、上
記第1基準光軸に沿って上記一方のワークに向かって移
動させることにより、第1,第2対象平面を接合させる
ことを特徴とする面接合装置。
7. The surface adjusting device according to claim 6, further comprising a relative inclination detecting device between the surfaces and an inclination adjusting means.
The apparatus includes a device moving unit and a work moving unit, wherein the device moving unit is configured to detect the relative inclination between the surfaces by using an inspection position in which the reflecting member is on the first reference optical axis, and the reflecting member to be in the first reference optical axis. The work moving means moves the other of the first and second works toward the one of the works along the first reference optical axis. A surface bonding apparatus for bonding first and second target planes.
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