JP2004245832A - Multiple beam scanning color inspection device - Google Patents

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Yoshihiro Hama
善博 浜
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Pentax Corp
ペンタックス株式会社
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multiple beam scanning color inspection device which can acquire a three-dimensional color image, and the beam scanning device performs a scan deflecting the beam from a light emitting element by a rotating polygon mirror, and reads information on a light beam irradiated object.
SOLUTION: The multiple beam scanning color inspection device comprises: a multiple beam light source unit; a first polygon mirror by which a luminous flux emitted from the multiple beam light source unit is deflected; a second polygon mirror by which the luminous flux passing through a fθlens optical system is deflected into an orthogonal direction; a light receiving means receiving reflected light from the surface of the object which is located in a space scanned by the first and second polygon mirrors and detecting a light intensity of the luminous flux; a position detection means which detects the position of the object.
COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発光素子からのビームを回転する2つのポリゴンミラーにて2元的に偏向させて2元走査を行い、このビームが照射された物体で反射したビームの情報を読み取って物体の3次元カラー画像情報を計測する、マルチビーム走査装置に関する。 The present invention, two yuan to deflect in two polygon mirror rotating the beam from the light emitting element performs binary scan, 3 of the object reads information of the beam reflected by the object to this beam is irradiated measuring the dimensions color image information, to a multi-beam scanning device.

従来より、例えば特許文献1や特許文献2に開示されているもののように、発光素子とポリゴンミラーと受光素子を有する、ビーム走査装置が利用されている。 Conventionally, for example, as those disclosed in Patent Documents 1 and 2, having a light emitting element and a polygon mirror and the light receiving element, a beam scanning apparatus is utilized. このようなビーム走査装置は、発光素子からのビームを回転するポリゴンミラーにて偏向させて原稿等を走査し、その反射光を受光素子にて検出することにより、原稿等に形成された画像を読み取るものである。 Such beam scanning apparatus, deflects and scans a document or the like by the polygon mirror which rotates the beam from the light emitting element, by detecting the reflected light by the light receiving element, an image formed on the document etc. it is intended to be read.

このようなビーム走査装置においては、ポリゴンミラーにて主走査を行うとともに、原稿等を副走査方向に移動させて副走査を行い、原稿等に形成された画像を2次元像として取得するものである。 In such a beam scanning apparatus, it performs main scanning by the polygon mirror performs sub-scanning by moving the document or the like in the sub-scanning direction, intended to acquire the image formed on the document such as a two-dimensional image is there.

近年、原稿上に形成された画像のような2次元画像情報のみならず、3次元画像を取得可能な検査装置が望まれている。 Recently, not only two-dimensional image information such as image formed on the document only, capable of acquiring inspection system three-dimensional images are desired. しかしながら、上記のように、従来のビーム走査装置は、原稿等に形成された画像を2次元像として取得するのみの機能を提供するものだった。 However, as described above, the conventional beam scanning apparatus, was intended to provide a function of only acquiring the image formed on the document such as a two-dimensional image.
特開平1−105271号公報 JP-1-105271 discloses 特開平6−98105号公報 JP 6-98105 discloses

上記の問題に鑑み、本発明は、3次元カラー画像情報を取得可能なマルチビーム走査カラー検査装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a multi-beam scanning color inspection apparatus capable of acquiring three-dimensional color image information.

上記の目的を達成するために、本発明のマルチビーム走査カラー検査装置は、それぞれ波長の異なる複数の光束を出射するマルチビーム光源ユニットと、マルチビーム光源ユニットから出射された光束を偏向させる第1のポリゴンミラーと、第1のポリゴンミラーによって偏向された光束を略等速的に走査させるfθレンズ光学系と、fθレンズ光学系を通過した光束を、直交する方向に偏向する第2のポリゴンミラーであって、第1のポリゴンミラーによる1主走査ラインごとに前記ビームを1ライン分偏向させるよう駆動される第2のポリゴンミラーと、第1のポリゴンミラーと第2のポリゴンミラーとによって走査される空間内に配置された物体の表面で反射した前記光束を受光し、光束の強度を検出する受光手段と、物体の表面の位置 To achieve the above object, a multi-beam scanning color inspection apparatus of the present invention, a multi-beam light source unit for emitting a plurality of light beams having different wavelengths, a first deflecting a light beam emitted from the multi-beam light source unit a polygon mirror, a second polygonal mirror for deflecting the light beam deflected by the first polygon mirror and fθ lens optical system for substantially constant speed to scan the light beam having passed through the fθ lens optical system, in a direction perpendicular a is being scanned and a second polygon mirror that is driven to cause said beam deflection one line for each main scanning line of the first polygon mirror, by the first polygon mirror and the second polygon mirror that the light flux reflected by the arranged surface of the object is received in the space, light receiving means for detecting the intensity of the light beam, the position of the surface of the object を検出する位置検出手段と、受光手段の検出結果と、位置検出手段の検出結果を用いて、物体のカラー3次元像情報を演算する演算手段と、を有する。 A position detecting means for detecting a detection result of the light receiving means, using the detection result of the position detecting means, a calculating means for calculating the object color three-dimensional image information, the.

本発明のマルチビーム走査カラー検査装置によれば、第1および第2のポリゴンミラーによって波長の異なる複数の光束を偏向して主走査および副走査が行われるのでカラー画像情報を生成可能である。 According to a multibeam scanning color inspection apparatus of the present invention can produce a color image information so by deflecting a plurality of light beams having different wavelengths by the first and second polygonal mirror main scanning and sub-scanning is performed. さらに、本発明のマルチビーム走査カラー検査装置によれば、位置検出手段によって、走査が行われる物体の表面の位置が検出される。 Furthermore, according to the multibeam scanning color inspection apparatus of the present invention, the position detecting means, the position of the surface of the object scan is performed is detected. 従って、本発明のマルチビーム走査カラー検査装置によって、第1のポリゴンミラーと第2のポリゴンミラーとによって走査される空間内に配置された物体のカラー3次元像情報を得ることが可能である。 Thus, the multi-beam scanning color inspection apparatus of the present invention, it is possible to obtain a color three-dimensional image information of the first polygonal mirror and an object placed within a space that is scanned by the second polygon mirror.

また、第1および第2のポリゴンミラーによって偏向された光束の進行方向を検出する方向検出手段と、走査所定位置から物体の光束入射位置までの距離を計測する距離計測手段と、によって、走査が行われる物体の表面の位置が検出される構成としてもよい。 Also, the direction detecting means for detecting a traveling direction of the light beam deflected by the first and second polygonal mirror, a distance measuring means for measuring a distance to the light-incident position of the object from the scanning position, by scanning position of the surface of the object may be configured to be detected to be performed. 好適には、前記距離計測手段は、光束が光源から出射される時間と、物体上で反射した反射光束が受光手段に到達した時間との時間差から換算して、物体までの距離を計測する。 Preferably, the distance measuring means, the time and the light beam emitted from the light source, the reflected light flux reflected on the object is calculated from the time difference between the time reaching the light receiving means, for measuring a distance to an object.

また、受光手段がエリアセンサであり、マルチビーム走査カラー検査装置が、走査所定位置の物体の表面で反射した光束を前記エリアセンサ上に集光させる集光レンズを有する構成としてもよい。 The light receiving means is an area sensor, a multi-beam scanning color inspection apparatus may light flux reflected by the surface of the object scanned predetermined position configured to have a condensed to condensing lens onto the area sensor.

また、マルチビーム走査カラー検査装置が、マルチビーム光源ユニットと第1のポリゴンミラーとの間の光路中に配置されたビームスプリッタを有し、走査所定位置の物体の表面で反射した反射光束は、第2のポリゴンミラー、fθレンズ光学系、および第1のポリゴンミラーを再度通過してビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタによって偏向されて受光手段に入射する構成としてもよい。 The multi-beam scanning color inspection apparatus has a multi-beam light source unit and the beam splitter arranged in the optical path between the first polygon mirror, the reflected light flux reflected by the surface of the object of scanning a predetermined position, second polygon mirror, f [theta] lens optical system, and the first polygonal mirror to again pass through incident on the beam splitter may be configured to enter the light receiving means is deflected by the beam splitter. 好適には、fθレンズ光学系は、偏芯光学レンズであるfθレンズを有し、fθレンズ光学系上で反射した光束が受光手段に入射されるのを防止する。 Preferably, f [theta] lens optical system has a f [theta] lens is decentered optical lens, the light flux reflected on f [theta] lens optical system is prevented from being incident on the light receiving means.

また、マルチビーム走査カラー検査装置が、物体の表面で反射した走査所定位置からの反射光束を、前記fθレンズ光学系を通過した光束が入射した前記反射面とは異なる面である、第2のポリゴンミラーの第2反射面に入射させるミラー手段と、第2反射面上で反射した反射光束を受光手段上に集光させる為の集光レンズと、を有する構成としてもよい。 The multi-beam scanning color inspection apparatus, a reflected light beam from the scanning position reflected by the surface of the object, a surface different from the said reflecting surface where the light beam is incident that has passed through the fθ lens optical system, the second a mirror unit to be incident on the second reflecting surface of the polygon mirror, a condenser lens for focusing the reflected light beam reflected on the second reflecting surface on the light-receiving unit may be configured to have a.

このような構成とすると、第2反射面で反射した光束は、第2のポリゴンミラーの位相に関わらず、主走査方向のみに変位する光束となる。 With this configuration, light beam reflected by the second reflecting surface is a light beam irrespective of the second polygon mirror phase displaced only in the main scanning direction. この光束を集光レンズに通すことにより、この光束は、ある1直線上を走査するような光束となる。 By passing the light beam on the condenser lens, the light beam is a light beam so as to scan a certain one straight line. 従って、受光手段は所定位置に固定されたラインセンサでよく、低コストなマルチビーム走査カラー検査装置が実現される。 Therefore, the light receiving means may be a fixed line sensor at a predetermined position, a low-cost multi-beam scanning color inspection device can be realized.

以上のように、本発明によれば、3次元カラー画像情報を取得可能なマルチビーム走査カラー検査装置が実現される。 As described above, according to the present invention, 3-dimensional color image information can be acquired multibeam scanning color inspection device can be realized.

本発明の第1の実施の形態のマルチビーム走査カラー検査装置の構成を図面を用いて説明する。 It will be described with reference to the drawings the arrangement of the first embodiment of the multi-beam scanning color inspection apparatus of the present invention. 図1は、本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置101の上面図である。 Figure 1 is a top view of a multi-beam scanning color inspection apparatus 101 of the present embodiment. また、図2は、図1を矢印A方向から投影した、本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置101の側面図である。 Also, FIG. 2, the projection of the FIG. 1 from the direction of arrow A, a side view of a multi-beam scanning color inspection apparatus 101 of the present embodiment. 本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置101は、光源ユニット110と、水平走査ユニット130と、fθレンズ150と、垂直走査ユニット160と、受光ユニット180と、凹面反射鏡190と、水平同期センサ191と、を有する。 Multibeam scanning color inspection apparatus 101 of this embodiment includes a light source unit 110, a horizontal scanning unit 130, the fθ lens 150, the vertical scanning unit 160, a receiving unit 180, a concave mirror 190, the horizontal synchronization sensor 191 and, with a.

光源ユニット110は、マルチビームレーザアレイ111を有する。 The light source unit 110 has a multi-beam laser array 111. マルチビームレーザアレイ111は青色レーザ光源LDB、緑色レーザ光源LDG、赤色レーザ光源LDRを有する。 Multi-beam laser array 111 includes a blue laser light source LDB, green laser light source LDG, a red laser light source LDR. 青色レーザ光源LDB、緑色レーザ光源LDG、赤色レーザ光源LDRはこの順番で水平平面上に配列されており、青色レーザ光、緑色レーザ光、赤色レーザ光をパルス状に照射するようになっている。 Blue laser source LDB, green laser light source LDG, red laser light source LDR are arranged on a horizontal plane in this order, so as to irradiate a blue laser light, green laser light, a red laser beam in pulse form. 青色レーザ光源LDB、緑色レーザ光源LDG、赤色レーザ光源LDRから照射されたレーザ光は、それぞれコリメータレンズCLB、CLG、CLRに入射して平行光に変換される。 Blue laser source LDB, green laser light source LDG, laser light emitted from the red laser light source LDR, the collimator lens CLB respectively, CLG, and is converted into parallel light incident on the CLR.

次いで、これらのレーザ光は、プリズムユニット112に入射する。 Then, these laser light enters the prism unit 112. プリズムユニット112はレーザ光のそれぞれを、各レーザ光が同一水平面上で互いに平行かつ近接するように偏向する。 Prism unit 112 the respective laser beam is deflected so that the laser beam is parallel and close to each other on the same horizontal plane.

プリズムユニット112の詳細な機構を以下に説明する。 The detailed mechanism of the prism unit 112 will be described below. 図3は、本実施形態の光源ユニット110の拡大図である。 Figure 3 is an enlarged view of the light source unit 110 of this embodiment. プリズムユニット112は、それぞれ青色、緑色および赤色のレーザ光BB、BG、BRが入射する第1、第2および第3のプリズム112a、112b、112cから構成されている。 Prism unit 112 are each composed blue, first, second and third prisms 112a to green and red laser light BB, BG, BR is incident, 112b, from 112c. 第2のプリズム112bは、第1および第3のプリズム112a、112cの間に配置されており、その対向する2つの側面の一方において第1のプリズム112aの側面と、他方において第3のプリズム112cの側面とそれぞれ貼り合わせられている。 Second prism 112b, the first and third prisms 112a, which is disposed between 112c, the side surface of the first prism 112a in one of two opposite sides thereof, the third prism 112c in the other and of the side attached to each other, respectively.

第1および第2のプリズム112a、112bが貼り合わせられている面F1には、入射してくる光ビームを鏡面反射するための第1の反射膜112dが設けられている。 First and second prisms 112a, the face F1 of 112b are bonded, the first reflecting film 112d for specularly reflecting the incoming light beam is provided. また、第2および第3のプリズム112b、112cが貼り合わせられている面F2にも第1の反射膜112dと同様の第2の反射膜112eが設けられている。 The second and third prism 112b, the second reflecting film 112e to face F2 which 112c It has stuck in the same manner as the first reflective film 112d is provided.

さらに、第1および第3のプリズム112a、112cがそれぞれ有する面のうち、第2のプリズム112bと貼り合わせられている面と対向している側面には、それぞれレーザ光BBおよびBRを反射させるための第3及び第4の反射膜112f、112gが設けられている。 Further, the first and third prisms 112a, 112c are among the surfaces having respectively, on a side surface that faces the surface that is bonded to the second prism 112b, for reflecting the laser light BB and BR, respectively the third and fourth reflecting film 112f, 112 g is provided for. なお、上記の4つの反射膜としては、例えば金属の薄膜を用いることができる。 As the four reflecting films described above can be used, for example metal thin film.

第2のプリズム112bは、台形の断面形状を有しており、互いに平行な底面112hと、底面より幅の狭い上面112iとを有している。 Second prism 112b has a trapezoidal cross-sectional shape and has a bottom surface 112h parallel to each other, and a narrow top surface 112i width than the bottom surface. この第2のプリズム112bは、底面112fが緑色レーザ光源LDG側に、上面112iが水平走査ユニット130側に位置するように緑色レーザ光BGの光路上に配置されている。 The second prism 112b is on the bottom surface 112f is the green laser source LDG side, is disposed on the optical path of the green laser beam BG so that the upper surface 112i is positioned in the horizontal scanning unit 130 side. このために、緑色レーザ光BGは、第2のプリズム112bにその底面112hから入射し、その上面112iから水平走査ユニット130に向けて出射する。 For this, the green laser beam BG is incident from the bottom 112h to a second prism 112b, is emitted to the horizontal scanning unit 130 from the upper surface 112i.

第1および第2の反射膜112d、112eは、上記のような形状をした第2のプリズム112bの側面に配置されているので、それら反射膜の間は、第2のプリズム112bの上面の幅とほぼ等しい隙間S1が存在する。 First and second reflecting films 112d, 112e is, because it is located on the side of the second prism 112b in the form as described above, is between them reflective film, the width of the upper surface of the second prism 112b the presence of approximately equal clearance S1. 第2のプリズム112bの上面112iは、緑色レーザ光BGのビーム幅よりも幅が狭い。 Upper surface 112i of the second prism 112b is narrower than the beam width of the green laser beam BG. したがって、第1および第2の反射膜112d、112eの間の隙間S1も緑色レーザ光BGのビーム幅より狭い。 Thus, the first and second reflecting films 112d, narrower than the beam width of the gap S1 even green laser beam BG during 112e.

本実施形態では、緑色レーザ光BGの主光線が第2のプリズム112bの上面112iのほぼ中央を通過するように、プリズムユニット112が配置されている。 In this embodiment, the principal ray of the green laser beam BG is to pass almost the center of the upper surface 112i of the second prism 112b, prism unit 112 is disposed. このために、緑色レーザ光BGの光束の外縁は、第1の反射膜112dおよび第2の反射膜112eに照射される。 For this, the outer edge of the light flux of the green laser beam BG is irradiated to the first reflective film 112d and the second reflective film 112e. 第1および第2の反射膜112d、112eに照射された光束は、水平走査ユニット130があるのと異なる方向へ反射される。 First and second reflecting films 112d, light beam applied to 112e is reflected in a direction different as there are horizontal scanning unit 130. このため、緑色レーザ光BGは、プリズムユニット112を通過することで、そのビーム幅を第1および第2の反射膜112d、112eの隙間S1に制限される。 Therefore, the green laser beam BG is, by passing through the prism unit 112, the beam width first and second reflecting films 112d, is limited to the clearance S1 of 112e.

青色レーザ光BBは、第1のプリズム112a内へその前面112jから入射し、第3の反射膜112fにおいて第1の反射膜112dへ向けて反射される。 Blue laser beam BB is incident from the front surface 112j to the first prism 112a in is reflected in the third reflective film 112f toward the first reflecting film 112d. さらに、青色レーザ光BBは、第1の反射膜112dで反射され、第1のプリズム112aの後面112kから水平走査ユニット130へ向けてへ出射される。 Moreover, the blue laser beam BB, is reflected by the first reflecting film 112d, and is emitted from the rear surface 112k of the first prism 112a to toward the horizontal scanning unit 130.

第3の反射膜112fは、第1の反射膜112dのポリゴンミラー131側の端部にも青色レーザ光BBが照射されるような角度で青色レーザ光BBを反射させる。 Third reflecting film 112f reflects the blue laser beam BB at an angle such that the blue laser light BB is irradiated to an end portion of the polygon mirror 131 side of the first reflecting film 112d. これにより、第1の反射膜112dで反射された青色レーザ光BBは、緑色レーザ光BGがプリズムユニット112から出射する位置の極めて近傍の位置において、あるいは緑色レーザ光BGと隙間なく隣接する位置においてプリズムユニット112から出射される。 Thus, the blue laser light BB reflected by the first reflecting film 112d is in a very position near the position where the green laser beam BG is emitted from the prism unit 112, or in the green laser beam BG and without clearance adjacent positions It is emitted from the prism unit 112. したがって、マルチビーム検査装置101において、青色レーザ光BBと緑色レーザ光BGとの間の水平走査ユニット130のポリゴンミラー131(図1)が回転する方向における開き角θは、極めて小さい。 Accordingly, in the multi-beam inspection apparatus 101, the opening angle θ in the direction the polygon mirror 131 in the horizontal scanning unit 130 between the blue laser light BB and the green laser beam BG (FIG. 1) rotates, very small.

赤色レーザ光BRは、第3のプリズム112c内へその前面112lから入射し、第4の反射膜112gにおいて第2の反射膜112eへ向けて反射される。 Red laser beam BR is the third prism 112c incident from its front surface 112l, it is reflected by the fourth reflecting film 112g toward the second reflective film 112e. さらに、赤色レーザ光BRは、第2の反射膜112eで反射され、第3のプリズム112cの後面112mから水平走査ユニット130へ向けて出射する。 Furthermore, the red laser beam BR is reflected by the second reflecting film 112e, and emitted toward the horizontal scanning unit 130 from the rear surface 112m of the third prism 112c. 赤色レーザ光BRの場合も、第4の反射膜112gは、第2の反射膜112eのポリゴンミラー131側の端部にも赤色レーザ光BRが照射されるような角度で赤色レーザ光BRを反射させる。 In the case of red laser beam BR, fourth reflective film 112g, the reflected red laser beam BR at an angle such that the red laser beam BR is irradiated to an end portion of the polygon mirror 131 side of the second reflective film 112e make. したがって、赤色レーザ光BRと緑色レーザ光Bとの間の水平走査ユニット130のポリゴンミラー131が回転する方向における開き角θも極めて小さい。 Thus, extremely smaller opening angle θ in the direction the polygon mirror 131 in the horizontal scanning unit 130 between the red laser beam BR and the green laser beam B is rotated.

以上のように、本実施形態のプリズムユニット112によれば、青色、緑色、赤色レーザ光が同一水平面上で互いに平行かつ近接するように出射される。 As described above, according to the prism unit 112 of the present embodiment, blue, green, red laser light is emitted so as to be parallel and close to each other on the same horizontal plane.

プリズムユニット112から出射されたレーザ光は水平方向に進行し、シリンドリカルレンズ113およびスリット114を通過して水平走査ユニットに向かう。 The laser beam emitted from the prism unit 112 proceeds horizontally, toward the horizontal scanning unit through the cylindrical lens 113 and the slit 114. シリンドリカルレンズ113は、各レーザ光がポリゴンミラー131の反射面131aの近傍に於いて、鉛直方向においてのみに収束するようなパワーを有する。 The cylindrical lens 113, the laser light at the vicinity of the reflecting surface 131a of the polygon mirror 131 has a power such as to converge only in the vertical direction. また、スリット114は、青色レーザ光、緑色レーザ光、赤色レーザ光を通過させることにより、各レーザ光の有効光束の断面形状を定めるスリットである。 The slit 114 is blue laser light, green laser light, by passing the red laser beam, a slit defining the cross-sectional shape of the effective light beam of the laser beam. 本実施形態においては、スリット114は、青色レーザ光と赤色レーザ光のビーム幅を緑色レーザ光とほぼ同一にする。 In the present embodiment, the slits 114, the beam width of the blue laser light and red laser light substantially the same as the green laser beam.

水平走査ユニット130は、水平偏向ポリゴンミラー131と、水平偏向ポリゴンミラー131を回転駆動する水平偏向ポリゴンモータ132と、を有する。 Horizontal scanning unit 130 includes a horizontal deflection polygon mirror 131, a horizontal deflection polygon motor 132 for rotating the horizontal deflection polygon mirror 131, a. レーザ光は、この水平偏向ポリゴンミラー131の反射面131aに入射するようになっている。 Laser light is to be incident on the reflecting surface 131a of the horizontal deflection polygon mirror 131. 水平偏向ポリゴンミラー131はその回転軸131bが鉛直方向となるよう配置されており、水平偏向ポリゴンミラー131の反射面131aはそれぞれ一次走査を水平とした場合の水平面に対して垂直である。 The horizontal deflection polygon mirror 131 is arranged so that its axis of rotation 131b is vertical and perpendicular to the horizontal plane when the respective primary scanning reflecting surface 131a of the horizontal deflection polygon mirror 131 to the horizontal. 従って、水平偏向ポリゴンミラー131の反射面に入射したレーザ光は、それぞれ反射面131aで偏向し、各レーザ光が互いに平行かつ近接する状態を保ったまま水平に進む。 Therefore, the laser light incident on the reflecting surface of the horizontal deflection polygon mirror 131, respectively deflected by the reflecting surface 131a, proceeds horizontally while keeping the state in which the laser beam is parallel and close to each other. 水平偏向ポリゴンモータ132は水平偏向ポリゴンミラー131を回転軸131b周りに等速回転駆動するよう構成されており、水平偏向ポリゴンミラー131の反射面131aに入射したレーザ光は、一定周期で水平方向走査が行われるように反射面131aから出射される。 Horizontal deflection polygon motor 132 is configured to constant speed driving horizontal deflection polygon mirror 131 around the rotation axis 131b, the laser light incident on the reflecting surface 131a of the horizontal deflection polygon mirror 131, the horizontal scanning at a predetermined period It is emitted from the reflection surface 131a to be performed.

水平偏向ポリゴンミラー131の反射面131aから出射されたレーザ光は、fθレンズ150を通過した後、垂直走査ユニット160に入射する。 The laser light emitted from the reflecting surface 131a of the horizontal deflection polygon mirror 131, passes through the fθ lens 150 and is incident on the vertical scanning unit 160.

垂直走査ユニット160は、垂直偏向ポリゴンミラー161と、垂直偏向ポリゴンミラー161を回転駆動する垂直偏向ポリゴンモータ162と、ミラー163と、を有する。 The vertical scanning unit 160 includes a vertical deflection polygon mirror 161, the vertical deflection polygon motor 162 for rotating the vertical deflection polygon mirror 161, a mirror 163, a. レーザ光は、この垂直偏向ポリゴンミラー161の反射面161aに入射するようになっている。 Laser light is to be incident on the reflecting surface 161a of the vertical deflection polygon mirror 161. 垂直偏向ポリゴンミラー161はその回転軸161bが水平方向となるよう配置されている。 The vertical deflection polygon mirror 161 is arranged so that its axis of rotation 161b becomes horizontal. 従って、垂直偏向ポリゴンミラー161の反射面161aに入射したレーザ光は、それぞれ反射面161aで上向き方向に偏向し、各レーザ光が互いに平行かつ近接する状態を保ったままミラー163に入射する(図2)。 Therefore, the laser light incident on the reflecting surface 161a of the vertical deflection polygon mirror 161, respectively deflected in an upward direction by the reflecting surface 161a, the laser light enters the left mirror 163 maintaining the state of parallel and close to each other (FIG. 2). ミラー163に入射したレーザ光は、ミラー163で更に偏向される。 The laser light incident on the mirror 163 is further deflected by the mirror 163. 垂直偏向ポリゴンモータ162は垂直偏向ポリゴンミラー161を回転軸161b周りに等速回転駆動するよう構成されており、垂直偏向ポリゴンミラー161の反射面161aおよびミラー163に入射したレーザ光は、一定周期で垂直方向走査が行われるように反射面161aから出射される。 Vertical deflection polygon motor 162 is configured to constant speed driving the vertical deflection polygon mirror 161 around the rotation axis 161b, the laser beam incident on the reflecting surface 161a and the mirror 163 of the vertical deflection polygon mirror 161, a fixed cycle It is emitted from the reflection surface 161a as vertical scan is performed.

以上のような構成のマルチビーム走査カラー検査装置101において、垂直方向走査が行われる周期を、水平方向走査が行なわれる周期の整数倍とすることにより、一回の垂直方向走査(副走査)が行なわれる間に水平方向走査(主走査)が複数回行なわれる。 The multi-beam scanning color inspection apparatus 101 configured as described above, a period vertical scanning is performed, by an integral multiple of the period of a horizontal scanning is performed, one cycle of vertical scanning (sub-scanning) is horizontal scanning (main scanning) is performed multiple times during performed. すなわち、マルチビーム走査カラー検査装置101は、水平偏向ポリゴンミラー131による偏向可能角度と、垂直偏向ポリゴンミラー161およびミラー163による偏向可能角度とによって定義される領域(走査領域)内を走査する。 That is, the multi-beam scanning color inspection apparatus 101 scans a deflectable angle by the horizontal deflection polygon mirror 131, a region (scanning region) defined by the deflectable angle by the vertical deflection polygon mirror 161 and the mirror 163.

この走査領域内に物体があると、レーザ光は物体表面上で反射し、その反射光は受光ユニット180にて受光される。 If there is an object in the scanning region, the laser light is reflected on the object surface, the reflected light is received by the light receiving unit 180. 受光ユニット180は、ホトセンサ181と、集光レンズ182とを有する。 Receiving unit 180 includes a photosensor 181, a condensing lens 182. 物体表面上で反射したレーザ光は集光レンズ182に入射し、次いで、集光レンズ182によって集光されてホトセンサ181上に入射する。 The laser beam reflected on the object surface is incident on the condenser lens 182, then incident on the photosensor 181 is condensed by the condensing lens 182.

ホトセンサ181は、赤、青、黄の3色の光を検知可能なものであり、ホトセンサ181に入射した赤色、緑色、青色レーザ光それぞれの強度を検知する。 Photosensor 181, red, blue, are those capable of detecting the three colors of light yellow, to detect red incident on the photosensor 181, green, the respective intensities blue laser light. 従って、ホトセンサ181の検知結果から、どのような色の物体表面があるのかを演算することができる。 Therefore, it is possible to calculate whether the detection result of the photosensor 181, is there any color surface of the object.

また、図1及び図2に示されるように、凹面反射鏡190は走査領域の端部に配置されている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the concave reflecting mirror 190 is disposed at the end portion of the scanning region. 凹面反射鏡190は鉛直方向に渡って配設されており、凹面反射鏡190に入射したレーザ光を反射して水平同期センサ191に入射させる。 Concave reflector 190 is disposed over the vertical direction, is incident on the horizontal synchronization sensor 191 reflects the laser light incident on the concave reflecting mirror 190. 水平同期センサ191は、水平同期センサ191に凹面反射鏡190からの反射光が入射したかどうかを検知可能である。 Horizontal synchronization sensor 191, the reflected light from the concave mirror 190 in the horizontal synchronization sensor 191 is capable of detecting whether the incident. 本実施形態においてはレーザ光が最も図1中下に偏向した時に、レーザ光が凹面反射鏡190上で反射して水平同期センサ191に入射するようになっている。 When the laser beam is deflected the most 1 under medium in this embodiment, it is incident on the horizontal synchronization sensor 191 laser light is reflected on the concave reflecting mirror 190. 水平同期センサ191の検知結果は水平同期信号として使用される。 Detection results of the horizontal synchronization sensor 191 is used as a horizontal synchronizing signal. すなわち、水平同期センサ191にレーザ光が入射した時間からの経過時間から、レーザ光の出射方向の水平成分を検出可能である。 That is, the elapsed time from the time the laser beam is incident on the horizontal synchronization sensor 191 can detect the horizontal component of the emission direction of the laser beam. また、例えば凹面反射鏡190の上端に他のフォトディテクタを配置し、このフォトディテクタの検出結果を垂直同期信号として使用することができる。 Further, for example, the upper end of the concave reflecting mirror 190 disposed another photodetector may be used a detection result of the photodetector as a vertical synchronizing signal. この垂直同期信号を用いて、レーザ光の出射方向の鉛直成分を検出可能である。 Using this vertical synchronizing signal, it is possible to detect the vertical component of the emission direction of the laser beam. 従って、水平同期信号と垂直同期信号を用いてレーザ光の出射角度及位置を検出可能である。 Therefore, it is possible to detect the emission angle except location of the laser beam by using a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal.

また、レーザ光のあるパルスがレーザ光源から出力されたパルス波形の時間と、ホトセンサ181にこのパルスの戻り光が検出されたパルス波形遅延時間との差から、レーザ光源から物体表面を経てホトセンサ181に至るまでの距離が算出される。 Furthermore, from the difference in time and the pulse waveform pulse is outputted from the laser light source with a laser beam, a pulse waveform delay time of the pulse of the return light is detected to the photosensor 181, via the object surface from the laser light source photosensor 181 the distance up to is calculated. 本実施形態においては、レーザ光源からホトセンサ181までの距離は、レーザ光源から物体までの距離より十分に短いので、算出された距離の半分は、レーザ光源から物体表面までの距離と等価とみなせる。 In the present embodiment, the distance from the laser light source to the photo sensor 181 is sufficiently shorter than the distance from the laser light source to the object, a half of the calculated distance can be regarded as equivalent to the distance from the laser light source to the object surface. 或いはレーザ光源からホトセンサ181までの使用光路長の算出が可能であり、この使用光路長を補正値としてレーザ光源から物体表面を経てホトセンサ181に至るまでの距離から差し引き、レーザ光源から物体表面までの距離を正確に求める構成としてもよい。 Or calculation of the used optical path length to the photo sensor 181 from the laser light source is possible, subtracts the used optical path length from the distance from the laser light source as a correction value until the photo sensor 181 via the object surface, from the laser light source to the object surface distance may be accurately determined configuration.

以上のように、物体表面の色と、レーザ光の出射走査角度方向と、レーザ光源から物体表面までの距離とが算出される。 As described above, the color of the object surface, the emitting scan angle direction of the laser beam, the distance from the laser light source to the object surface is calculated. 従って、本実施形態によれば、走査領域内にある物体表面の位置及び色が判別可能であり、この物体の3次元像情報を得ることができる。 Therefore, according to this embodiment, the position and color of the object surface in the scanning area are possible discrimination, it is possible to obtain a three-dimensional image information of the object.

本実施形態は、例えばカラーCCDのような、レーザ光の入射位置を検知可能なエリアセンサであるホトセンサ181を用いて物体表面で反射したレーザ光の強度および(レーザ光源等の)所定位置から物体表面までの距離を算出している。 This embodiment, for example, such as a color CCD, laser and reflected by the object surface using a photo sensor 181 is capable of detecting area sensor the incident position of the laser beam light intensity and (such as a laser light source) object from a predetermined position and it calculates the distance to the surface. しかしながら、本発明は上記構成に限定されるものではなく、物体表面で反射したレーザ光の強度および物体表面の位置を検出可能な他の構成も可能である。 However, the present invention is not limited to the above configuration, the detectable other configurations the position of the strength and the surface of the object laser beam reflected by the object surface is also possible. 以下に述べる本発明の第2の実施の形態及び第3の実施の形態は、このような他の構成のマルチビーム走査カラー検査装置の構成を示したものである。 The second embodiment and the third embodiment of the present invention described below, shows the structure of a multi-beam scanning color inspection apparatus of such other configurations.

以下、本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置101の制御方法に付き説明する。 Hereinafter will be described per control method of the multi-beam scanning color inspection apparatus 101 of the present embodiment. 図8は、本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置101の制御部102のブロック図である。 Figure 8 is a block diagram of a control unit 102 of the multi-beam scanning color inspection apparatus 101 of the present embodiment.

検査装置101の制御部102は、RAM11、ROM12、EEPROM13と接続されたCPU10を有する。 Control unit 102 of the inspection apparatus 101 includes a CPU10 connected with RAM 11, ROM 12, EEPROM 13. 検査装置101の制御は、ROM12に記憶されたプログラムをCPU10が実行することによって行われる。 Control of the inspection apparatus 101 is performed by executing the CPU10 a program stored in the ROM 12. RAM11は、CPU10のワークエリアおよびCPU10の処理結果の一時保存先として使用される。 RAM11 is used as a temporary location for CPU10 work area and CPU10 processing results. EEPROM13には、検査装置101の使用者によって設定される各種パラメータが保存される。 The EEPROM 13, various parameters set by the user of the test apparatus 101 is stored.

CPU10は、水平偏向ポリゴンモータ132および垂直偏向ポリゴンモータ162の駆動パルスを生成するモータドライバ15、16を制御して、水平偏向ポリゴンミラー131および垂直偏向ポリゴンミラー161を回転駆動する。 CPU10 controls the motor driver 15, 16 for generating a drive pulse of the horizontal deflection polygon motor 132 and the vertical deflection polygon motor 162, rotates the horizontal deflection polygon mirror 131 and the vertical deflection polygon mirror 161.

また、CPU10には、水平同期センサ191、垂直同期センサ491、およびタイマ14の出力が入力される。 Further, the CPU 10, the horizontal synchronization sensor 191, the output of the vertical synchronizing sensor 491, and the timer 14 are inputted. CPU10はタイマ14を用いて、水平同期センサ191による水平同期パルス出力間隔、垂直同期センサ491による垂直同期パルス出力間隔、最後に水平同期パルスを検知した時からの経過時間、最後に垂直同期パルスを検知した時からの経過時間を計測する。 CPU10 by using a timer 14, a horizontal sync pulse output interval by the horizontal synchronizing sensor 191, a vertical synchronizing pulse output interval by the vertical synchronization sensor 491, the end time elapsed from the time of detecting the horizontal sync pulses, finally vertical synchronizing pulses to measure the elapsed time from the time it is detected.

また、CPU10は、レーザ光源ユニット110の駆動パルスを生成するパルスドライバ19を制御する。 Further, CPU 10 controls the pulse driver 19 for generating a drive pulse of the laser light source unit 110. また、CPU10には、受光ユニット180の出力が入力される。 Further, the CPU 10, the output of the light receiving unit 180 is input. CPU10はタイマ14を用いて、レーザ光源からのパルスの出力時間(すなわち、パルスドライバ19がらパルスを出力した時間)と、受光ユニット180のホトセンサ181にこのパルスの戻り光が検出された時間との差、すなわち前述のパルス波形遅延時間を計測する。 CPU10 is using the timer 14, the pulse output time from the laser light source (i.e., the time that has output the pulse driver 19 grounds pulse) and the time and the return light of the pulse to the photosensor 181 in the light receiving unit 180 is detected the difference, namely to measure the above-mentioned pulse waveform delay.

また、CPU10は、受光ユニット180の出力から、パルスが反射した物体の色を検出する。 Further, CPU 10 from the output of the light receiving unit 180, pulse detecting color of an object reflected.

CPU10は、これらの計測値を用いて、上記物体表面の色と、レーザ光の出射走査角度方向と、レーザ光源から物体表面までの距離とを算出する。 CPU10 uses these measured values, computes the color of the object surface, the emitting scan angle direction of the laser beam, and a distance from the laser light source to the object surface.

以上の処理を各々のパルスに対して行うことにより、物体の3次元像情報が得られる。 By performing the above processing for each of the pulse, three-dimensional image information of the object is obtained.

CPU10は、得られた3次元像情報を、ディスプレイ20に表示させる、或いはI/Oインターフェース17を介して接続されたストレージデバイス等に転送することが可能である。 CPU10 is a 3-dimensional image information obtained to be displayed on the display 20, or can be transferred to the connected storage device or the like via the I / O interface 17. また、制御部102は、通信ユニット18を介して所定のネットワークに接続可能であり、CPU10は、所定のネットワークに接続されたホストに得られた3次元像情報を送信する、および/または検査装置101を制御するための制御コマンドをこのホストから受信する。 The control unit 102 via the communication unit 18 is connectable to a predetermined network, CPU 10 transmits the three-dimensional image information obtained on a host connected to a predetermined network, and / or testing device a control command for controlling the 101 received from the host.

図4は、本発明の第2の実施の形態のマルチビーム走査カラー検査装置201の上面図である。 Figure 4 is a top view of a multi-beam scanning color inspection apparatus 201 according to the second embodiment of the present invention. また、図5は、図4を矢印A方向から投影した、本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置201の側面図である。 Further, FIG. 5, the projection of the FIG. 4 from the arrow A direction, a side view of a multi-beam scanning color inspection system 201 of the present embodiment. なお、本実施形態における、光源ユニット110、水平走査ユニット130、垂直走査ユニット160、凹面反射鏡190、および水平同期センサ191の構成は、本発明の第1の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。 Incidentally, in the present embodiment, the light source unit 110, the horizontal scanning unit 130, the vertical scanning unit 160, the concave reflecting mirror 190, and configuration of the horizontal synchronization sensor 191 is similar to the first embodiment of the present invention, description thereof is omitted.

本実施形態は、本発明の第1の実施の形態における受光ユニット180のかわりに、光源ユニット110と水平走査ユニット130の間の光路中に配置されるビームスプリッタ282と、ホトセンサ281R、281G、281Bを具備する受光ユニット280を使用するものである。 This embodiment, in place of the light receiving unit 180 in the first embodiment of the present invention, a light source unit 110 and the beam splitter 282 is disposed in an optical path between the horizontal scanning unit 130, the photosensor 281R, 281G, 281B it is to use a light-receiving unit 280 having a.

図4に示されるように、水平偏向ポリゴンミラー131による偏向可能角度と、垂直偏向ポリゴンミラー161およびミラー163による偏向可能角度とによって定義される走査領域内に配置された物体の表面で反射してビームスプリッタ282に戻るレーザ光は、このビームスプリッタ282によって屈曲する。 As shown in FIG. 4, is reflected by the horizontal and deflectable angle by the deflecting polygon mirror 131, the vertical deflection polygon mirror 161 and deflectable angle and placed in the scanning area defined by the the object surface by the mirror 163 laser beam returning to the beam splitter 282 bends by the beam splitter 282.

ビームスプリッタ282によって屈曲した赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光はそれぞれホトセンサ281R、281G、281Bに入射する。 Red laser beam bent by the beam splitter 282, a green laser beam, respectively blue laser light photosensor 281R, 281G, and enters the 281B. 本実施形態においても、レーザ光のあるパルスが出射されたパルス波形の時間と、そのパルスがフォトディテクタに戻るパルス波形の遅延時間の差から、レーザ光源LDR、LDG、LDBから物体表面を経てホトセンサ281R、281G、281Bに至るまでの距離が算出される。 In this embodiment, the time and the pulse waveform pulse is emitted with a laser beam, the difference in delay time of the pulse waveform in which the pulse returns to the photodetector, the photosensor 281R via laser light source LDR, LDG, the object surface from LDB , 281 g, the distance up to 281B are calculated. また、本発明の第1の実施の形態と同様の方法により、レーザ光の出射方向を算出することができる。 Further, in the same manner as in the first embodiment of the present invention, it is possible to calculate the emission direction of the laser beam. ホトセンサ281R、281G、281Bは、それぞれに入射するレーザ光の強度を検出可能であるので、このレーザ光の強度情報から物体表面の色を算出可能である。 Photosensor 281R, 281G, 281B, so it can detect the intensity of the laser light incident on each, and can calculate the color of the object surface from the intensity information of the laser beam.

以上のように、本実施形態においても、走査領域内にある物体表面の位置及び色が判別可能であるため、この物体の3次元カラー画像情報を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, since the position and color of the object surface in the scanning area can be determined, it is possible to obtain three-dimensional color image information of the object.

なお、本実施形態においては、fθレンズ250は偏芯光学レンズとなっており、fθレンズ250の極表面近傍で反射したレーザ光がビームスプリッタ282に戻ってホトセンサ281R、281G、281Bに入射しないように構成されている。 In the present embodiment, f [theta] lens 250 has a decentered optical lens, the photosensor 281R laser beam reflected by the very vicinity of the surface of the f [theta] lens 250 is returned to the beam splitter 282, 281 g, so as not to enter the 281B It is configured.

図6は、本発明の第3の実施の形態のマルチビーム走査カラー検査装置301の上面図である。 Figure 6 is a top view of a multi-beam scanning color inspection apparatus 301 of the third embodiment of the present invention. また、図7は、図6を矢印A方向から投影した、本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置301の側面図である。 Further, FIG. 7, the projection of the FIG. 6 the arrow A direction, a side view of a multi-beam scanning color inspection apparatus 301 of the present embodiment. なお、本実施形態における、光源ユニット110、水平走査ユニット130、fθレンズ150、垂直走査ユニット160、凹面反射鏡190、および水平同期センサ191の構成は、本発明の第1の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。 Incidentally, in the present embodiment, the light source unit 110, the horizontal scanning unit 130, f [theta] lens 150, the vertical scanning unit 160, the concave reflecting mirror 190, and configuration of the horizontal synchronization sensor 191, similar to the first embodiment of the present invention since it is, and a description thereof will be omitted.

本実施形態は、本発明の第1の実施の形態における受光ユニット180のかわりに、ホトセンサ381と、集光レンズ382と、ミラー383と、を具備する受光ユニット380を使用するものである。 This embodiment, the first place of the light receiving unit 180 in the embodiment of the present invention, a photo sensor 381, is to use a condenser lens 382, ​​a mirror 383, a light receiving unit 380 having a.

図7に示されるように、本実施形態においては、操作領域中におかれた物体表面で反射したレーザ光は、ミラー383に入射し、このミラー383によって垂直偏向ポリゴンミラー161に向かう方向に偏向される。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, the laser beam reflected by placed in the operation area object surface is incident on the mirror 383, deflected by the mirror 383 in a direction towards the vertical deflection polygon mirror 161 It is. 垂直偏向ポリゴンミラー161に入射したレーザ光は、垂直偏向ポリゴンミラー161上で反射して集光レンズ382に向かう。 The laser light incident to the vertical deflection polygon mirror 161 toward the condenser lens 382 and reflected on the vertical deflection polygon mirror 161. 集光レンズ382は入射したレーザ光をホトセンサ381上に集光する。 The condenser lens 382 is focused on the photosensor 381 to the incident laser beam. 本実施形態においては、操作領域中におかれた物体表面で反射したレーザ光は、垂直偏向ポリゴンミラー161によって再度偏向されておおよそ主走査方向のみに変位する光束となる。 In the present embodiment, the laser beam reflected by placed in the operation area object surface, the light beam is displaced only approximate main scanning direction is deflected again by the vertical deflection polygon mirror 161. この光束を集光レンズ382に通すことにより、この光束は、ある1直線上を走査するような光束となる。 By passing the light beam on the condenser lens 382, ​​the light beam is a light beam so as to scan a certain one straight line. 本実施形態においてはホトセンサ381は上記直線上に受光部が形成されたラインセンサであり、ホトセンサ381に入射した赤色、緑色、青色レーザ光それぞれの強度と時間とを検知する。 Photo sensor 381 in this embodiment is a line sensor in which the light receiving portion is formed on the straight line, to detect red incident on the photosensor 381, green, the time and the blue laser beam respective intensities.

本実施形態においても、レーザ光のあるパルスが出射されたパルス波形の時間と、そのパルスがホトセンサ381に戻るパルス波形の遅延時間の差から、レーザ光源LDR、LDG、LDBから物体表面を経てホトセンサ381に至るまでの距離が算出される。 Also in this embodiment, through time of the pulse waveform pulse is emitted with a laser beam, the difference in delay time of the pulse waveform in which the pulse returns to the photosensor 381, laser light source LDR, LDG, the object surface from LDB photosensor the distance up to 381 are calculated. また、本発明の第1の実施の形態と同様の方法により、レーザ光の出射所定角度方向を算出することができる。 Further, in the same manner as in the first embodiment of the present invention, it is possible to calculate the emission predetermined angular orientation of the laser beam. また、本実施形態においては、常にラインセンサの受光部上の一点に光束が入射されるようにホトセンサ381、集光レンズ382、およびミラー383を配置すれば良く、高価なエリアセンサを必要としない。 In the present embodiment, always photosensor 381 such that the light beam to a point on the light-receiving portion of the line sensor is incident may be arranged the condenser lens 382, ​​and mirror 383, does not require an expensive area sensor . 従って、本実施形態のマルチビーム走査カラー検査装置301によれば、本発明の第1の実施の形態のマルチビーム走査カラー検査装置101よりも低コストな検査装置が実現できる。 Therefore, according to the multibeam scanning color inspection apparatus 301 of the present embodiment, the first embodiment of the multi-beam scanning color inspection apparatus 101 inexpensive inspection device than the present invention can be realized.

以上のように、本実施形態においても、走査領域内にある物体表面の位置及び色が判別可能であるため、この物体の3次元カラー画像情報を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, since the position and color of the object surface in the scanning area can be determined, it is possible to obtain three-dimensional color image information of the object.

本発明の第1の実施の形態のマルチビーム検査装置の上面図である。 It is a top view of a multi-beam inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1を矢印A方向から投影した、本発明の第1の実施の形態のマルチビーム検査装置の側面図である。 Figure 1 is projected from the direction of arrow A, a side view of a multi-beam inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態の光源ユニットの拡大図である。 It is an enlarged view of a light source unit of the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態のマルチビーム検査装置の上面図である。 It is a top view of a multi-beam inspection apparatus of the second embodiment of the present invention. 図4を矢印A方向から投影した、本発明の第2の実施の形態のマルチビーム検査装置の側面図である。 Figure 4 is projected from the direction of arrow A, a side view of a multi-beam inspection apparatus of the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態のマルチビーム検査装置の上面図である。 It is a top view of a multi-beam inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図6を矢印A方向から投影した、本発明の第3の実施の形態のマルチビーム検査装置の側面図である。 Figure 6 is projected from the direction of arrow A, a side view of a multi-beam inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態のマルチビーム検査装置のブロック図である。 It is a block diagram of a multi-beam inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 CPU 10 CPU
11 RAM 11 RAM
12 ROM 12 ROM
13 EEPROM 13 EEPROM
14 タイマ 15、16 モータドライバ 17 I/Oインターフェース 18 通信ユニット 19 パルスドライバ 20 ディスプレイ101 マルチビーム検査装置102 制御部110 光源ユニット110 マルチビームレーザアレイ130 水平走査ユニット131 水平偏向ポリゴンミラー131a 反射面131b 回転軸132 水平偏向ポリゴンモータ150 fθレンズ160 垂直走査ユニット161 垂直偏向ポリゴンミラー161a 反射面161b 回転軸162 垂直偏向ポリゴンモータ163 ミラー180 受光ユニット181 ホトセンサ182 集光レンズ190 凹面反射鏡191 水平同期センサ201 マルチビーム検査装置250 偏芯光学レンズ280 受光ユニット281R,G,B ホトセンサ282 ビームスプリッタ301 マ 14 Timer 15, 16 motor drivers 17 I / O interface 18 communications unit 19 pulse driver 20 displays 101 the multi-beam inspection apparatus 102 control unit 110 the light source unit 110 multi-beam laser array 130 horizontal scanning unit 131 horizontal deflection polygon mirror 131a reflecting surface 131b rotates axis 132 horizontal deflection polygon motor 0.99 f [theta] lens 160 vertical scanning unit 161 vertical deflection polygon mirror 161a reflecting surface 161b rotating shaft 162 vertically deflecting the polygon motor 163 mirror 180 receiving unit 181 photosensor 182 condenser lens 190 concave reflecting mirror 191 horizontal synchronization sensor 201 multi beam inspection apparatus 250 decentered optical lens 280 the light receiving unit 281R, G, B photo sensor 282 beam splitter 301 Ma ルチビーム検査装置380 受光ユニット381 ホトセンサ382 集光レンズ383 ミラーLDR 赤色レーザ光源LDG 緑色レーザ光源LDB 青色レーザ光源 Ruchibimu inspection device 380 receiving unit 381 photosensor 382 a condenser lens 383 mirrors LDR red laser source LDG green laser source LDB blue laser light source

Claims (10)

  1. それぞれ波長の異なる複数の光束を出射するマルチビーム光源ユニットと、 A multi-beam light source unit for emitting a plurality of light beams having different wavelengths, respectively,
    前記マルチビーム光源ユニットから出射された光束を偏向させる第1のポリゴンミラーと、 A first polygon mirror for deflecting the light beam emitted from the multi-beam light source unit,
    前記第1のポリゴンミラーによって偏向された光束を略等速的に走査させるfθレンズ光学系と、 A fθ lens optical system for scanning the light beam deflected by said first polygon mirror substantially constant speed, the
    前記fθレンズ光学系を通過した光束を、直交する方向に偏向する第2のポリゴンミラーであって、前記第1のポリゴンミラーによる1主走査ラインごとに前記ビームを1ライン分偏向させるよう駆動される第2のポリゴンミラーと、 Wherein the light beam passed through the fθ lens optical system, a second polygonal mirror for deflecting in a direction perpendicular, said driven to cause the beam to deflect one line for each main scanning line by said first polygon mirror and the second of the polygon mirror that,
    前記第1のポリゴンミラーと前記第2のポリゴンミラーとによって走査される空間内に配置された物体の表面で反射した前記光束を受光し、前記光束の強度を検出する受光手段と、 Light receiving means for receiving the light beam reflected by the first polygon mirror and the second polygon mirror and arranged in the space to be scanned by the surface of the object, detecting the intensity of said light beam,
    前記物体の表面の位置を検出する位置検出手段と、 Position detecting means for detecting the position of the surface of the object,
    前記受光手段の検出結果と、前記位置検出手段の検出結果を用いて、前記物体のカラー3次元像情報を演算する演算手段と、 A detection result of the light receiving means, and calculating means for using the detection result of said position detecting means, for calculating a color three-dimensional image information of the object,
    を有するマルチビーム走査カラー検査装置。 Multibeam scanning color inspection apparatus having a.
  2. 前記マルチビーム光源ユニットは、少なくとも互いに波長の異なる第1、第2、及び第3の光レーザを出射するレーザ光源を有することを特徴とする、請求項1に記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 The multi-beam light source unit, a first at least having different wavelengths from each other, and having a laser light source that emits a second, and a third light laser, multi-beam scanning color inspection apparatus according to claim 1.
  3. 前記位置検出手段は、前記第1および第2のポリゴンミラーによって偏向された光束の進行方向を検出する方向検出手段と、走査所定位置から前記物体の光束反射位置までの距離を計測する距離計測手段と、を有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 Said position detecting means, the first and the direction detecting means for detecting a traveling direction of the light beam deflected by the second polygon mirror, a distance measuring means for measuring a distance to the light flux reflecting position of the object from the scanning position When, characterized by having a multi-beam scanning color inspection apparatus according to claim 1 or claim 2.
  4. 前記距離計測手段は、前記光束が前記光源から出射される時間と、前記光束が前記受光手段に到達した時間との時間差から、前記距離を計測することを特徴とする、請求項3に記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 Said distance measuring means, the time and in which the light beam is emitted from the light source, from the time difference between the time that the light beam reaches the light receiving means, characterized by measuring the distance, according to claim 3 multibeam scanning color inspection apparatus.
  5. 前記受光手段がエリアセンサであり、前記マルチビーム走査カラー検査装置は、前記物体の表面で反射した反射光束を前記エリアセンサ上に集光させる集光レンズを有することを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 Wherein a light receiving means the area sensor, the multi-beam scanning color inspection apparatus is characterized in that it has a surface with a condenser lens for condensing the reflected light beam reflected on the area sensor of the object, claim 1 multibeam scanning color inspection apparatus according to claim 4.
  6. 前記マルチビーム走査カラー検査装置は、前記マルチビーム光源ユニットと前記第1のポリゴンミラーとの間の光路中に配置されたビームスプリッタを有し、 The multi-beam scanning color inspection apparatus has a beam splitter disposed in an optical path between the multi-beam light source unit and the first polygon mirror,
    前記物体の表面で反射した走査所定位置からの反射光束は、前記第2のポリゴンミラー、前記fθレンズ光学系、および前記第1のポリゴンミラーを再度通過して前記ビームスプリッタに入射し、前記ビームスプリッタによって分光されて前記受光手段に入射することを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 The reflected light beam from the scanning position reflected by the surface of the object, the second polygonal mirror is incident the fθ lens optical system, and the first polygonal mirror again passes through the beam splitter, the beam and wherein the incident on the light receiving means is split by the splitter, the multi-beam scanning color inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
  7. 前記受光手段は、複数の光束のそれぞれに対応する複数のフォトディテクタを有することを特徴とする、請求項6に記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 Said light receiving means comprising a plurality of photodetectors corresponding to each of the plurality of light beams, the multi-beam scanning color inspection apparatus according to claim 6.
  8. 前記fθレンズ光学系は、偏芯光学レンズであるfθレンズを有することを特徴とする、請求項6または請求項7に記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 The fθ lens optical system is characterized by having a fθ lens is decentered optical lens, the multibeam scanning color inspection apparatus according to claim 6 or claim 7.
  9. 前記マルチビーム走査カラー検査装置は、前記物体の表面で反射した反射光束を、前記fθレンズ光学系を通過した光束が入射した前記反射面とは異なる面である、前記第2のポリゴンミラーの第2反射面に折返すミラー手段と、 The multi-beam scanning color inspection apparatus, a reflected light beam reflected by the surface of the object, wherein a surface different from that of the reflecting surface where the light beam having passed through the fθ lens optical system is incident, first of the second polygonal mirror and mirror means for folding the second reflecting surface,
    前記第2反射面上で反射した前記反射光束を受光手段上に集光させる為の集光レンズと、 A condenser lens for condensing the reflected light beam reflected on the second reflecting surface on the light-receiving means,
    を有することを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 Characterized by having a multi-beam scanning color inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
  10. 前記受光手段がラインセンサであることを特徴とする、請求項9に記載のマルチビーム走査カラー検査装置。 Characterized in that said light receiving means is a line sensor, multi-beam scanning color inspection apparatus according to claim 9.

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