JP2919267B2 - 形状検出方法およびその装置 - Google Patents

形状検出方法およびその装置

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JP2919267B2 JP6113167A JP11316794A JP2919267B2 JP 2919267 B2 JP2919267 B2 JP 2919267B2 JP 6113167 A JP6113167 A JP 6113167A JP 11316794 A JP11316794 A JP 11316794A JP 2919267 B2 JP2919267 B2 JP 2919267B2
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一成 吉村
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検査対象物の基準平面
からの変位を計測する形状検出方法およびその装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、検査対象物の表面にスポット
状ないしスリット状の投光ビームを照射し、投光ビーム
により検査対象物の表面に形成された光パターンの像を
１次元ないし２次元の検出器により検出することによっ
て、投光ビームの照射方向および検出器の上での光パタ
ーンの像の位置の関係から検査対象物の凹凸形状を計測
する形状検出方法が知られている。
【０００３】たとえば、特開昭６２−２２８１０６号公
報には、図２２に示すように、レーザ光源２１ａとシリ
ンドリカルレンズ２１ｂとによりスリット状に形成した
投光ビーム（以下、スリット光という）を、偏向装置と
してのポリゴンミラー２２によってスリット光の長手方
向と直交する方向に走査しながら検査対象物Ｓの表面に
投射し、検査対象物Ｓの表面に形成された光パターン
を、マトリクス状にフォトセンサを配列したフォトセン
サアレイよりなる撮像装置２５の受光面に結像させる構
成が記載されている。この構成では、定位置に設けたフ
ォトセンサ２６をスリット光が通過する時点をスリット
光の走査毎の基準位置とし、スリット光が基準位置を通
過してからの経過時間によりスリット光の照射方向（偏
向角）を認識するようになっている。したがって、上述
のようにして求めた投光ビームの照射方向、撮像装置２
５に形成された像の位置などの関係に基づいて三角測量
法による演算を行なえば、撮像装置２５で像が形成され
ている各画素の視線と検査対象物Ｓの表面とが交差する
部位について、既定の基準平面からの変位を計測するこ
とができるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成で
は、既定の基準平面からの変位は、撮像装置２５におい
て光パターンが結像している画素の位置に対応している
ものであるから、光学系の配置と撮像装置２５における
画素の配列ピッチとによって、基準平面からの変位の分
解能が決定されることになる。ここに、撮像装置２５の
画素の配列ピッチは一定であるから、視野を広くとれば
分解能が低くなり、分解能を高くすれば視野が狭くなる
のであって、視野と分解能とは相反した関係になってい
る。一般に画素の配列ピッチの小さい撮像装置２５は高
価であり、従来構成では分解能または視野において制約
を受けるものとなっている。
【０００５】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、視野にかかわらず基準平面からの変位を高分
解能で計測することができる形状検出方法およびその装
置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１ないし請求項５
の発明は上記目的を達成するための方法であって、請求
項１の発明は、スポット状の投光ビームを検査対象物の
表面に照射して検査対象物の表面に投光スポットを形成
するとともに投光スポットを一定方向に走査し、投光ビ
ームの照射方向とは異なる方向の光軸を有する受光レン
ズを通して結像させた投光スポットの像である結像スポ
ットの位置を多数個の光検出部を列設した検出器により
検出し、光検出部の列設方向における幅寸法を同方向に
おける結像スポットの幅以下に設定し、検査対象物に対
する結像スポットがいずれかの光検出部を通過する時刻
と、既定の基準平面について同じ光検出部に結像スポッ
トを通過させる位置を投光ビームが通過する時刻との時
間差を求め、この時間差を基準平面に対する検査対象物
の表面の変位に換算することを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、検査対象物の表面で投光スポットを一定方向に走査
する際に投光ビームにより形成される平面内に、受光レ
ンズの光軸が含まれることを特徴とする。請求項３の発
明は、請求項１の発明において、検査対象物の表面で投
光スポットを一定方向に走査する際に投光ビームにより
形成される平面に直交し、かつ検査対象物の表面にほぼ
直交する平面内に、受光レンズの光軸が含まれることを
特徴とする。
【０００８】請求項４の発明では、請求項１ないし請求
項３の発明において、投光ビームは光強度のピークを１
つだけ持つ単峰形の強度分布を有し、検査対象物に対す
る結像スポットの光強度のピーク部分がいずれかの光検
出部を通過する時刻と、既定の基準平面について同じ光
検出部に結像スポットを通過させる位置を投光ビームの
光強度のピーク部分が通過する時刻との時間差を求める
ことを特徴とする。
【０００９】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、光検出部を細長形に形成し、表面の一方向に筋目が
形成された検査対象物について、受光レンズの結像平面
上に形成された筋目の像の長手方向と光検出部の長手方
向とを交差させることを特徴とする。請求項６ないし請
求項１６の発明は上記目的を達成するための装置であっ
て、請求項６の発明は、スポット状の投光ビームを発生
する光源と、光源からの投光ビームを偏向走査して検査
対象物の表面に投光スポットを形成するとともに投光ス
ポットを一定方向に走査する偏向装置と、投光ビームの
照射方向とは異なる方向の光軸を有する受光レンズを通
して結像させた投光スポットの像である結像スポットの
位置を検出する多数個の光検出部を列設し、かつ列設方
向における幅寸法を同方向における結像スポットの幅以
下に設定した第１の検出器と、偏向装置により走査され
た投光ビームを受光して投光ビームの走査位置を検出す
る多数個の光検出部を列設し、かつ列設方向における幅
寸法を同方向における投光ビームの幅以下に設定した第
２の検出器と、検査対象物に対する結像スポットが第１
の検出器のいずれかの光検出部を通過する時刻と既定の
基準平面について同じ光検出器に結像スポットを通過さ
せるときの投光ビームの位置に設けた第２の検出器の光
検出部を投光ビームが通過する時刻との時間差を求め、
この時間差を基準平面に対する検査対象物の表面の変位
に換算する距離演算器とを備えることを特徴とする。
【００１０】請求項７の発明では、請求項６の発明にお
いて、第１の検出器および第２の検出器は光検出部での
受光強度に応じた出力を発生し、光源は投光ビームが光
強度のピークを１つだけ持つ単峰形の強度分布を持つよ
うに構成され、距離演算器では検査対象物に対する結像
スポットの光強度のピーク部分が第１の検出器のいずれ
かの光検出部を通過する時刻と、既定の基準平面につい
て同じ光検出部に結像スポットの光強度のピーク部分を
通過させるときの投光ビームの位置に設けた第２の検出
器の光検出部を投光ビームの光強度のピーク部分が通過
する時刻との時間差を求めることを特徴とする。
【００１１】請求項８の発明では、請求項６または請求
項７の発明において、第１の検出器および第２の検出器
は、それぞれ複数個のフォトセンサを個別の光検出部と
して備えることを特徴とする。請求項９の発明では、請
求項６または請求項７の発明において、第１の検出器お
よび第２の検出器は、一直線上に配列された複数個のス
リットをそれぞれ光検出部として備えるスリット板と、
スリット板を通過した光の強度に応じた出力を発生する
フォトセンサとから成ることを特徴とする。
【００１２】請求項１０の発明では、請求項９の発明に
おいて、検査対象物の表面で投光スポットを一定方向に
走査する際に投光ビームにより形成される平面に直交
し、かつ検査対象物の表面にほぼ直交する平面内に光軸
が含まれるように受光レンズが配置され、第１の検出器
のスリットの長手方向は、受光レンズの結像面内におい
て投光スポットの走査に伴う結像スポットの移動方向と
直交する方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１３】請求項１１の発明では、請求項９の発明に
おいて、フォトセンサは各スリット板に対して１個ずつ
設けられて成ることを特徴とする。請求項１２の発明で
は、請求項９の発明において、フォトセンサはスリット
板の各スリットに一対一に対応して複数個設けられ、各
フォトセンサの出力は個別に出力されることを特徴とす
る。
【００１４】請求項１３の発明では、請求項９の発明に
おいて、フォトセンサはスリット板の各スリットに一対
一に対応して複数個設けられ、各フォトセンサには配列
方向において一定個数ごとに循環する識別子が付与され
るとともに、同じ識別子が付与されたフォトセンサごと
に一つの出力にまとめられて成ること特徴とする。請求
項１４の発明は、請求項１１の発明において、受光レン
ズと第１の検出器との間に配置され受光レンズを通る光
線を分岐させるビームスプリッタと、ビームスプリッタ
により分岐された光線の位置を検出する第３の検出器と
を付加し、第３の検出器は、ビームスプリッタにより分
岐された光線の結像スポットの移動方向に配列された複
数個の受光面を有するフォトセンサを備え、受光面に一
定個数ごとに循環する識別子を付与し、同じ識別子ごと
に一つの出力が得られるようにフォトセンサを配置して
成ることを特徴とする。
【００１５】請求項１５の発明では、請求項６ないし請
求項１４の発明において、光源は低干渉性の投光ビーム
を出射することを特徴とする。請求項１６の発明は、請
求項６ないし請求項１４の発明において、第１の検出器
に用いるスリット板のスリットの形状と投光ビームの断
面形状とを一致させて成ることを特徴とする。
【００１６】
【作用】請求項１の発明の方法によれば、検査対象物の
表面で投光スポットを走査するとともに、多数の光検出
部を列設した検出器によって結像スポットの位置を検出
し、検査対象物に対する結像スポットがいずれかの光検
出部を通過する時刻と、既定の基準平面について同じ光
検出部に結像スポットを通過させる位置を投光ビームが
通過する時刻との時間差を求め、この時間差を基準平面
に対する検査対象物の表面の変位に換算することによっ
て、基準平面に対する検査対象物の表面の変位を検出す
る分解能は、時間の測定精度により決定されることにな
り、従来のように検出器の画素ピッチに依存せず、同程
度の画素ピッチを有する検出器を用いるとすれば、従来
構成に比較して検査対象物の表面の変位に対する分解能
を大幅に向上させることができる。すなわち、検出器の
画素ピッチに依存することなく検査対象物の表面の変位
について高い分解能を得ることができるから、視野も広
くとることができる。さらに、結像スポットよりも光検
出部の幅を小さくしているから、結像スポットが通過す
る時刻を正確に検出することができ、このことによって
も変位の検出精度が高くなる。
【００１７】請求項２の発明の方法によれば、検査対象
物の表面で投光スポットを一定方向に走査する際に投光
ビームにより形成される平面内に、受光レンズの光軸が
含まれるから、受光レンズの光軸を検査対象物の表面に
対して傾けておけば、受光レンズの倍率が等倍（受光レ
ンズは一般に収束レンズであるから倍率は等倍よりも小
さい）であっても投光スポットの走査幅に対する受光レ
ンズの結像面上での結像スポットの移動幅を小さくする
ことができ、結果的に、投光スポットの走査に伴う結像
スポットの移動方向における長さが短い検出器を用いな
がらも広い視野を得ることができる。
【００１８】請求項３の発明の方法によれば、投光スポ
ットを一定方向に走査する際に投光ビームにより形成さ
れる平面に直交し、かつ検査対象物の表面にほぼ直交す
る平面内に、受光レンズの光軸が含まれるから、投光ス
ポットの走査に伴う結像スポットの移動方向において、
投光スポットの移動距離と結像スポットの移動距離とが
比例関係になる。したがって、投光スポットの位置を一
定の距離間隔ないし角度間隔で検出するものとすれば、
結像スポットを検出する光検出部を等間隔に配置するこ
とが可能になり、結像スポットの位置を検出する検出器
の構成が簡単になる。
【００１９】請求項４の発明の方法は、検出精度をさら
に高める方法であって、投光ビームの光強度の分布を単
峰性分布とし、かつ結像スポットの光強度のピーク部分
が通過する時刻を求めるから、結像スポットが光検出部
を通過する時刻を一層精度よく検出することができ、検
査対象物の変位についての分解能が一層向上するのであ
る。
【００２０】請求項５の発明の方法は、表面の一方向に
筋目が形成された検査対象物に対し有効な方法であっ
て、光検出部を細長形に形成し、受光レンズの結像平面
上に形成された筋目の像の長手方向と光検出部の長手方
向とを交差させるから、光検出部には複数本の筋目の像
に交差することになる。この場合、光検出部において結
像スポットが形成されている部位から投光スポットへの
視線と投光ビームとの間に正反射条件が成立している面
が筋目の一部に存在すると考えられるから、光検出部へ
の入射光の一部が正反射光となって入射光量が増加する
ことになる。すなわち、検出器への結像スポットの入射
強度が大きくなって周囲光などの雑音成分との比を大き
くとることができ、誤測定が少なくなるのである。
【００２１】請求項６の発明の装置は、請求項１の方法
に対応する装置であって、光源から発生した投光ビーム
を偏向装置で走査し、かつ投光ビームと結像スポットと
の位置をそれぞれ検出器で検出し、投光ビームが基準走
査位置を通過する時刻と結像スポットが基準位置を通過
する時刻との時間差を距離演算器において基準平面から
の変位に換算するのである。ここに、投光ビームの位置
と結像スポットとの位置をともに多数個の光検出部を列
設した検出器で検出しているが、検査対象物の変位の測
定精度は、投光ビームおよび結像スポットの通過時刻の
検出精度および両時刻の時間差の測定精度により決ま
り、光検出部の配列ピッチには依存しないのであって、
現状の技術レベルでも従来構成に比較して測定精度の大
幅な向上が期待できるのである。
【００２２】請求項７の発明の装置によれば、投光ビー
ムの光強度の分布を単峰性分布とし、かつ各検出器にお
いて光強度のピーク部分が光検出部を通過する時刻を検
出するから、時刻の検出精度が向上し、結果的に検査対
象物の変位の測定精度の向上につながるのである。請求
項８ないし請求項１３の発明の装置は、検出器の望まし
い実施態様であって、請求項８の発明の装置では、複数
個のフォトセンサを個別の光検出部として備えた検出器
を構成している。このような検出器を用いれば、各フォ
トセンサの出力を個別に識別することで、検査対象物の
表面の変位の測定範囲を広くとることができる。
【００２３】請求項９の発明の装置によれば、フォトセ
ンサの前方にスリット板を配置しているから、スリット
板に形成されるスリットの幅を調節すれば光検出部の幅
を調節することができ、投光ビームや結像スポットの通
過時刻の検出精度を調節することが可能になる。すなわ
ち、投光ビームや結像スポットの移動方向におけるスリ
ットの幅を狭くすることで光検出部の幅を狭くすること
ができ、通過時刻の検出精度を高めることができる。ス
リットの幅は現状の技術レベルでもフォトセンサの幅よ
りも大幅に小さくすることが可能であって、検査対象物
の変位の測定精度を高めるために、光検出部の幅を小さ
くする技術として有効である。
【００２４】請求項１０の発明の装置は、投光ビームの
走査により形成される平面に直交し、かつ検査対象物の
表面に略直交する平面内に受光レンズの光軸が含まれる
場合の望ましい実施態様であって、第１の検出器のスリ
ットの長手方向を受光レンズの結像面内で結像スポット
の移動方向に直交する方向に対して傾けているから、実
施例として後述するように、投光系と受光系とを上記関
係に設定したときに、検査対象物の表面に変位があって
も幅の狭いスリット上に結像スポットを位置させること
が可能になる。
【００２５】請求項１１の発明の装置では、フォトセン
サが各スリット板に対して１個ずつ設けられているか
ら、フォトセンサの個数が少なく構成が簡単になる。請
求項１２の発明の装置では、フォトセンサがスリット板
の各スリットに一対一に対応するように複数個設けら
れ、各フォトセンサの出力は個別に識別されるので、ス
リットのピッチに対応する変位よりも大きな変位の計測
が可能であって、変位の測定埴を広くすることができる
のである。
【００２６】請求項１３の発明の装置では、フォトセン
サがスリット板の各スリットに一対一に対応するように
複数個設けられ、フォトセンサには配列方向において一
定個数ごとに循環する識別子が付与されるとともに、同
じ識別子が付与されたフォトセンサごとに一つの出力に
まとめられているから、すべてのフォトセンサを個別に
識別する場合に比較するとフォトセンサの出力数が低減
してフォトセンサの出力を処理する回路の構成が簡単に
なり、しかもスリットのピッチに対応する変位よりも大
きな変位を計測することが可能である。
【００２７】請求項１４の発明の装置は、第１の検出器
についてフォトセンサを１個だけ用いた構成を採用して
いる場合において、第３の検出器によってスリットのピ
ッチよりも長い範囲で位置の識別を可能としているか
ら、比較的大きな変位まで計測が可能になるのである。
請求項１５の発明の装置では、光源が低干渉性の投光ビ
ームを出射するから、結像スポットに干渉によるスペッ
クルパターンが形成されることがなく、結像スポットの
受光強度を精度よく検出することができ、結果的に計測
精度が高くなるのである。
【００２８】請求項１６の発明では、第１の検出器に用
いるスリット板のスリットの形状と投光ビームの断面形
状とを一致させているから、光源から出射された光を第
１の検出器に無駄なく入射させることができる。すなわ
ち、第１の検出器への光の入射量が多くなり、周囲光な
どの雑音成分との識別が容易になるのである。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）本実施例では、図１に示すように、レーザ
光源のようなスポット状の投光ビームを形成する光源１
を備え、光源１から出射した光を偏向装置としての振動
ミラー２により偏向した後、投光レンズ３を通して検査
対象物Ｓに照射するように投光系を構成している。ここ
に、投光ビームは中心部の光強度がもっとも大きく、周
辺ほど光強度が小さくなるように強度分布が単峰形に設
定されている（たとえば、ガウス曲線や三角波形状等と
なるように強度分布が設定される）。このような強度分
布は投光レンズ３で設定したり別途に透過率分布を制御
したフィルタを設けることで実現される。
【００３０】図１に示した構成では、図２に示すよう
に、光源１としてレーザ光源を用い、投光レンズ３で検
査対象物Ｓの表面に投光ビームを収束させることによっ
て強度分布がガウス曲線状となるように制御している。
光源としてレーザ光源以外のものを用いる場合でも、図
３に示すように、遮光板１３に形成したピンホールを光
が通過するようにし、コリメートレンズ１４で平行光線
束とした後に振動ミラー２で偏向し、さらに投光レンズ
３で検査対象物Ｓの表面に投光ビームを収束させるよう
にすれば、ガウス曲線状の強度分布を得ることができ
る。
【００３１】振動ミラー２は、光源１からの投光ビーム
が投光レンズ３の光軸を通る位置を中心として一平面内
で走査されるように往復振動する。投光レンズ３は凸レ
ンズであって振動ミラー２への光源１からの投光ビーム
の照射位置に像焦点が一致するように配置される。すな
わち、振動ミラー２と投光レンズ３とはテレセントリッ
ク光学系を構成しており、振動ミラー２で走査された投
光ビームは振動ミラー２に対する光源１からの投光ビー
ムの照射位置を中心として放射状に広がるが、投光レン
ズ３を通過することによって振動ミラー２の位置にかか
わらず投光レンズ３の光軸に平行な投光ビームが得られ
るようになっている。したがって、検査対象物Ｓの表面
が平面であれば、検査対象物Ｓの表面上の位置にかかわ
らず一定角度で投光ビームが照射されることになる。そ
こで本実施例では、検査対象物Ｓの表面に対して投光レ
ンズ３の光軸を直交させることによって、投光ビームを
検査対象物Ｓの表面に対して直交させ、検査対象物Ｓの
表面に凹凸があっても凹凸による影が生じないように投
光ビームを照射している。
【００３２】検査対象物Ｓの表面での反射光（拡散反射
光）の反射光量は、投光ビームの照射によって形成され
た投光スポット内での検査対象物Ｓの表面の角度や反射
率等によって変化し、この反射光は収束レンズである受
光レンズ４を通して１次元の検出器５により受光され
る。受光レンズ４は、投光ビームにより検査対象物Ｓの
表面に形成されるスポット像を、検出器５の受光面に結
像させて検出器５の受光面に結像スポットを形成する。
また、検出器５は、受光強度に応じた値の出力を発生す
る多数個のフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面を一
直線上に配列した構成を有し、表面が投光レンズ３から
一定距離の平面である検査対象物Ｓの上で投光ビームを
走査したときに結像スポットが移動する方向をフォトセ
ンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の配列方向に一致させて
いる。すなわち、検査対象物Ｓの表面に投射される投光
ビームの走査平面内に、受光レンズ４の光軸が含まれる
とともにフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面が配列
されるのである。フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……として
はフォトダイオード、フォトマル等を用いており、結像
スポットが形成される位置に直接配置したり、一端面が
フォトダイオードやフォトマルに光結合された多数本の
光ファイバの他端面を受光面として結像スポットが形成
される位置で一直線上に配列したりする。また、各フォ
トセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の幅寸法は、結像ス
ポットの直径よりも小さくなるように設定されている。
フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の配列ピッチは
結像スポットの直径よりも大きく設定され、かつ投光ビ
ームの走査方向において要求される分解能に応じて設定
される。
【００３３】ここにおいて、結像スポットの直径よりも
受光面の幅寸法を小さくしていることにより、狭い範囲
で微視的に見れば検査対象物Ｓの表面角度や反射率は一
定になり、検査対象物Ｓの同一部分の表面からの反射光
量は、検査対象物Ｓの表面の角度の影響や反射率を、投
光ビームの光量に乗じた光量になり、結像スポットが各
フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……を通過する際の強度分布
は、投光ビームの強度分布のまま維持される。このた
め、受光側での強度分布のピーク部分が通過する時間
が、投光ビームの強度分布のピーク部分が通過する時間
と同じになる。
【００３４】ところで、検査対象物Ｓの表面の３次元形
状を計測するには、検査対象物Ｓの表面に対する投光ビ
ームの照射位置を知る必要がある。そこで、本実施例で
は、投光レンズ３と検査対象物Ｓとの間にハーフミラー
よりなるビームスプリッタ６を配置することによって投
光ビームの一部を分岐し、分岐された投光ビームを検出
器７に導くようになっている。検出器７は、検出器５と
同様に受光強度に応じた出力を発生する多数個のフォト
センサＸ1 ，Ｘ2 ，……の受光面を一直線上に配列した
構成を有している。受光面の配列方向は投光ビームの走
査時に投光ビームが移動する方向に一致させてあり、ビ
ームスプリッタ６の反射面が投光ビームを含む平面に対
して４５°の角度で交差し、かつ交線が投光レンズ３の
光軸に直交するものとすれば、受光面は上記交線と平行
な一直線上に配列されることになる。フォトセンサ
Ｘ1 ，Ｘ2 ，……は、フォトダイオードやフォトマル等
を用いて構成され、ビームスプリッタ６で分岐された投
光ビームを直接ないし光ファイバを通して受光する。フ
ォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……の配列ピッチは、検査対象
物Ｓとして投光ビームに直交する基準平面Ｌ0 を設定し
て基準平面Ｌ0 に照射する投光ビームを走査したとき
に、検出器５を構成する各フォトセンサＹ1 ，Ｙ2，…
…の受光強度分布と検出器７を構成する各フォトセンサ
Ｘ1 ，Ｘ2 ，……の受光強度分布とが一致するように設
定される。換言すれば、フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……
とフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……とは同数個設けられ、
基準平面Ｌ0に対して投光ビームが走査されているとき
には、受光強度がピークになるフォトセンサＸi ，Ｙi
が一対一に対応するのである（図１ではフォトセンサＸ
i に対応する破線の投光ビームによって基準平面Ｌ0 に
形成される投光スポットが、フォトセンサＹi に結像さ
れた状態として示してある）。
【００３５】いま、検出器５での受光強度に対応した信
号を位置信号、検出器７での受光強度に対応した信号を
タイミング信号と呼ぶことにすれば、基準平面Ｌ0 にお
いては、図４に示すように、検出器５と検出器７との対
応する各フォトセンサＹi ，Ｘi について、位置信号と
タイミング信号との大きさがピークになるタイミングは
一致することになる。すなわち、投光ビームの走査を開
始した後にフォトセンサＸi から出力される位置信号が
ピークになるまでの時間をｔとすれば、投光ビームの走
査開始からフォトセンサＹi から出力される位置信号が
ピークになるまでの時間もｔになる。また、検出器７の
隣合うフォトセンサＸi ，Ｘi+1 について位置信号がピ
ークになる時間間隔はＴになるように振動ミラー２の往
復周期やフォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……の配列ピッチが
設定されている。
【００３６】上述のような構成において、検査対象物Ｓ
が基準平面Ｌ0 から投光レンズ３に向かって距離ｈだけ
近づいたとし、投光ビームの走査方向が図１の右向きで
あったとする。基準平面Ｌ0 では、検出器７のフォトセ
ンサＸi と検出器５のフォトセンサＹi とで位置信号お
よびタイミング信号がピークになるタイミングは一致す
るのであるが、距離ｈだけ変位したことによって、図４
（ｂ）に破線で示すように、フォトセンサＹi で位置信
号がピークになるタイミングは、フォトセンサＸi でタ
イミング信号がピークになるタイミングとは時間差Δｔ
だけ遅れることになる。すなわち、時間差Δｔの遅れは
検査対象物Ｓが基準平面Ｌ0 に対して距離ｈだけ変位し
たことに起因するから、この時間差Δｔに基づいて距離
ｈを求めることができるのである。しかるに、隣合うフ
ォトセンサＸi ，Ｘi+1 について位置信号がピークにな
る時間間隔Ｔよりも時間差Δｔが小さい範囲であれば、
検査対象物Ｓの表面について基準平面Ｌ0 から変位した
距離ｈを求めることができるのである。
【００３７】位置信号およびタイミング信号の信号値が
ピークになるタイミングは、各検出器５，７に対応した
ピーク時刻検出器８，９により検出され、距離演算器１
０ではピーク時刻の時間差Δｔに基づいて基準平面Ｌ0
から変位した距離ｈが求められる。このような構成を採
用していることによって、時間差Δｔの検出精度を高め
れば距離ｈを検出する分解能を高めることができるので
あり、受光側に設けた受光光学系の倍率と受光素子の分
解能とのみによって分解能が決定される従来構成のもの
と比較すれば、視野と分解能との相反する要求を満たす
ことができるのである。ここに、位置信号やタイミング
信号がピークになるタイミングの検出精度は、投光ビー
ムのビーム径とフォトセンサＸi ，Ｙi の受光面の幅と
の相対関係により決定されるのであり、ビーム径を小さ
くしフォトセンサＸi ，Ｙi の受光面の幅を小さくする
ほど検出精度が高くなる。さらに、投光ビームの強度分
布を上述のように単峰形に設定してあるから、投光ビー
ムの中心が最大強度になるように強度分布を設定してお
けば、フォトセンサＸi ，Ｙi の出力である位置信号や
タイミング信号がピークとなるのは、受光したビームの
強度のピーク位置が各フォトセンサＸi ，Ｙi の中心に
一致したときになる。したがって、投光ビームの強度分
布を単峰形とすることで、分解能を一層高めることがで
きるのである。図１におけるフォトセンサＹi の前方に
結像スポットの強度分布を例示してある。
【００３８】ところで、上記構成では投光レンズ３の光
軸と受光レンズ４の光軸とが同一平面上に配置されてい
るから、検査対象物Ｓの表面の変位に対して結像スポッ
トが移動する方向は投光ビームの走査時に結像スポット
が移動する方向に一致するのであり、検出器５において
結像スポットの移動方向に直交する方向の幅寸法を小さ
くすることができるのである。その結果、投光ビームの
２次反射によって複数個の結像スポットが形成されるよ
うな場合であっても、検出器には２次反射光がほとんど
入射しなくなり、誤検出の可能性を低減できるのであ
る。
【００３９】なお、上記構成では、振動ミラー２と投光
レンズ３とによりテレセントリック光学系を構成してい
るが、上記説明より明らかなように、検査対象物Ｓへの
投光ビームを検出器７の各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，…
…で受光するタイミングと、検出器５の各フォトセンサ
Ｙ1 ，Ｙ2 ，……で受光するタイミングとを一致させれ
ばよいのであり、必ずしもテレセントリック光学系を構
成する必要はない。
【００４０】（実施例２）実施例１では、投光スポット
の強度分布をガウス曲線状としていたが、本実施例で
は、鋸波形状に設定した例を示す。図５に示すように、
光源１にはレーザ光源以外のものを用いており、フィル
タ１５を通すことによって、鋸波形状の強度分布を得た
後に振動ミラー２に入射させ、投光レンズ３で検査対象
物Ｓの表面に収束させるようにしてある。すなわち、フ
ィルタ１５としては、透過率の分布が図６に示すように
設定されたものを用いているのであって、中央線より下
方では遮光し、中央線付近で透過率が略１００％で、中
央線よりも上方では上に向かって透過率が定率で減少す
るように形成されている（図６における一点鎖線は透過
率を示す）。
【００４１】本実施例は、投光スポットの強度分布が異
なる点を除けば、実施例１と同様に動作する。すなわ
ち、図７（ａ）に示すように、投光ビームの走査に伴っ
て検出器７の各フォトセンサＸi ，Ｘi+1 ，……から出
力されるタイミング信号は時間Ｔの間隔で出力がピーク
になる。一方、検出器５のフォトセンサＹi から出力さ
れる位置信号は、図７（ｂ）に示すように、基準平面Ｌ
0 に対する変位ｈによって基準平面Ｌ0 に対してピーク
となる時刻（基準平面Ｌ0 に対してフォトセンサＹi か
ら出力される位置信号は実線のように変化する）に対し
て時間差Δｔだけずれてピークになる（このとき位置信
号は破線のように変化する）。したがって、時間差Δｔ
を距離演算器１０によって変位ｈに換算すれば、変位ｈ
を求めることができるのである。他の構成および動作は
実施例１と同様である。
【００４２】ところで、本実施例では、投光スポットを
鋸波形状の強度分布に設定しているが、三角波形状に設
定する場合には、フィルタ１５として透過率を図８に示
すような分布に設定したものを用いればよい。このフィ
ルタ１５は、円形に形成されており、中心部の透過率が
略１００％で周部に向かって透過率が定率で減少するよ
うに形成されている（図８における一点鎖線は透過率を
示す）。
【００４３】（実施例３）実施例１では、投光レンズ３
の光軸と検査対象物Ｓの表面に形成される走査線とを含
む面内に光軸が含まれるように受光レンズ４を配置して
いたが、本実施例では、図９に示すように、投光レンズ
３の光軸と走査線とを含む平面に対して投光レンズ３の
光軸と受光レンズ４の光軸とを含む平面が直交するよう
に受光レンズ４を配置した例を示す。また、検出器５の
フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面は細長い矩形状
であって、受光レンズ４の光軸に直交する面内で、投光
ビームの走査によって結像スポットが移動する方向すな
わち走査線に平行な方向に対して、所定角度だけ傾いた
方向に配列されている。いま、検出器５を構成するフォ
トセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面が走査線と平行に配
列されているものとし、検査対象物Ｓについて走査線上
で基準平面Ｌ0よりも投光レンズ３に対して距離ｈだけ
近い部位があると、そのときの結像スポットの位置はフ
ォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の配列方向に直交
する方向に変位することになる。しかるに、本実施例で
はフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の配列方向を走査線と
平行な方向に対して所定角度だけ傾かせているから、距
離ｈの変位に対して実施例１と同様に、フォトセンサＹ
1 ，Ｙ2 ，……に結像スポットが形成されるタイミング
が基準平面Ｌ0 に投光ビームを照射した場合とは異なる
タイミングになる。すなわち、図９における基準平面Ｌ
0 の点Ｐ0 に投光ビームが照射されると検出器５の上で
の結像スポットの位置は点Ｐ1 になるが、距離ｈの変位
によって投光ビームは点Ｒ0 に照射され、結像スポット
は点Ｒ1 に形成されることになる。したがって、点Ｐ1
に結像スポットが形成されるときに位置信号をピークに
するフォトセンサＹi は、距離ｈの変位があるときに
は、投光ビームが点Ｑ0 に照射されて結像スポットが点
Ｑ1 に形成されたときに位置信号をピークにするのであ
る。要するに、検出器７の各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，
……と検出器５の各フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……と
は、図４で示したように、基準平面Ｌ0 の上での投光ビ
ームの走査に対しては同じタイミングで受光強度がピー
クになるが、距離ｈの変位に対しては時間差Δｔだけタ
イミングにずれが生じ、この時間差Δｔに基づいて距離
ｈを求めることができるのである。
【００４４】本実施例では、フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，
……の配列方向に対して結像スポットの位置が変位する
から、フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面は、距離
ｈの変位により結像スポットの位置がずれても受光でき
る程度に幅寸法を広く設定することが必要であるが、受
光面の配列ピッチについては等間隔でよく、検出器５を
容易に実現することができる。他の構成および動作につ
いては、実施例１と同様である。
【００４５】（実施例４）本実施例は、検査対象物Ｓの
表面に多数の筋目が存在する場合についての例であっ
て、実施例１と同様の構成を有しているが、図１０に示
すように、検出器５におけるフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，
……を細長形に形成し、かつ受光レンズ４の結像平面に
形成される筋目の像に対して、各フォトセンサＹ1 ，Ｙ
2 ，……の長手方向を所定角度φだけ傾かせたものであ
る。
【００４６】いま、検査対象物Ｓが金属の粗面のように
微視的に見てほぼ一方向に筋目の形成された表面を有し
ているものとする。このような検査対象物Ｓでは、図１
１に示すように、投光レンズ３と受光レンズ４との光軸
を含む平面を筋目に略直交させたとすると、フォトセン
サＹ1 ，Ｙ2 ，……から受光レンズ４の中心を通して見
た視線と投光ビームとの間で、各筋目に形成された微細
な斜面の一部では正反射条件が成立する。そこで、上述
のようにフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……を傾けて配置
し、受光レンズ４の結像平面上で複数本の筋目の像がフ
ォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……に入射するようにしておく
ことで、フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……で受光する結像
スポットには正反射成分も含まれることになり、結果的
に受光光量が増加することになる。このように、フォト
センサＹ1 ，Ｙ2 ，……への入射光量が増加すれば、周
囲光のような雑音成分と結像スポットとの識別が容易に
なり、検出精度の向上につながるのである。
【００４７】また、本実施例では、検出器５の各フォト
センサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面を細長い矩形状に形成
するとともに筋目の方向に対して所定角度φだけ傾けて
配置しているのであって、投光ビームの断面形状もフォ
トセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の方向に長い楕円形とするこ
とによって、複数本の筋目に跨がる結像スポットを得や
すくし、かつ複数本の筋目の像を同時に１つのフォトセ
ンサＹ1 ，Ｙ2 ，……で受光することにより、筋目の像
による光量変化が相殺されるようにしてある。なお、こ
こでの筋目の幅は、投光スポットの幅ないしフォトセン
サＹ1 ，Ｙ2 ，……の幅の５０分の１程度のものであ
り、筋目による変位そのものは検出されないようにして
ある。また、フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の
形状や投光ビームの断面形状については他の形状を採用
してもよい。たとえば、図１２に示すように、フォトセ
ンサＹ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の形状が細長い矩形状で
あるときに、投光ビームの断面形状も細長い矩形状とし
て結像スポットの形状とフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……
の受光面の形状とを一致させれば、形状が不一致である
場合に比較すると、フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……での
受光光量を大きくするという目的と変位の検出精度を高
くするという目的とを同時に満たすことができるのであ
る。他の構成および動作は実施例１と同様である。
【００４８】（実施例５）上述した各実施例では、検出
器５，７をそれぞれ独立した複数個のフォトセンサ
Ｘ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……を配列して構成し
ていたが、本実施例では、図１３に示すように、各検出
器５，７が多数のスリットＩ1 ，Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ
2 ，……を有したスリット板５ａ，７ａと、各スリット
板５ａ，７ａを通過した光を受光する１個のフォトセン
サ５ｂ，７ｂとにより構成された例を示す。検出器５，
７としてこの構成を採用すれば、上記各実施例の検出器
５，７のように多数のフォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、
Ｙ1 ，Ｙ2 ，……を用いるものに比較して構成要素が少
なく簡単な構造になり、また電気的接続も容易になるの
である。各スリット板５ａ，７ｂにおけるスリット
Ｉ1 ，Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ2，……は、それぞれ細長
い形状に形成されるとともに互いに平行に形成されてい
る。また、投光レンズ３の光軸と受光レンズ４の光軸と
を含む面は、投光ビームの走査方向を含むように位置関
係が設定されている。この位置関係は実施例１の構成に
対応するものである。
【００４９】本実施例の構成では、各スリット板５ａ，
７ａのスリットＩ1 ，Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……の
中心付近を光線が通過するときと、スリットＩ1 ，
Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……の端付近と光線が通過す
るときとでは、フォトセンサ５ｂ，７ｂでの受光光量に
変化が生じるから、位置信号およびタイミング信号とし
て実施例２と同様の出力を得ることができるのである。
他の構成および動作については実施例１と同様である。
【００５０】（実施例６）本実施例では、図１４に示す
ように、検出器５，７を、実施例５と同様に、スリット
板５ａ，７ａと、１個のフォトセンサ５ｂ，７ｂとによ
り構成した例を示す。ただし、投光レンズ３の光軸と受
光レンズ４の光軸とを含む面は、投光ビームの走査方向
に対して直交するように位置関係が設定されている。こ
の位置関係は、実施例２の構成に対応するものであり、
検出器５におけるスリットＪ1 ，Ｊ 2 ，……は、結像ス
ポットの移動方向に対して所定角度で傾けてある。
【００５１】フォトセンサ５ｂ，７ｂの出力はそれぞれ
実施例２の位置信号やタイミング信号と同様に扱うこと
ができるから、実施例２と同様の動作によって検査対象
物Ｓの変位を求めることができるのである。他の構成お
よび動作は実施例２と同様である。 （実施例７）本実施例は、図１５に示すように、検出器
５，７が、スリット板５ａ，７ａと、スリット板５ａ，
７ａの各スリットＩ1 ，Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……
に対応した個別のフォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、
Ｙ1 ，Ｙ2 ，……とで構成された例を示す。投光レンズ
３の光軸と受光レンズ４の光軸とを含む面は、投光ビー
ムの走査方向を含むように位置関係が設定されており、
実施例１と同様の配置になっている。すなわち、実施例
１の構成に対して、フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ
1 ，Ｙ2 ，……の前方にスリット板５ａ，７ｂを配置し
た構成になる。また、各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，…
…、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……の出力は、個別に識別できるよう
に識別子が与えられている。
【００５２】上述のように、スリット板５ａ，７ａをフ
ォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1，Ｙ2 ，……の前方
に配置することによって、各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，
……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……の受光面積を絞ることができ、
結果的に位置信号やタイミング信号のピークの検出時点
を急峻にして変位の検出精度を高めることができるので
ある。すなわち、スリットＩ1 ，Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ
2 ，……の配列方向におけるスリットＩ1 ，Ｉ2 ，…
…、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……の開口幅を、対応するフォトセン
サＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の幅よ
りも小さく設定しておくことによって、投光ビームや結
像スポットの最大強度付近でのみ受光面に光が入射する
から、ピーク位置の検出精度が高くなるのである。ここ
に、スリットＩ1 ，Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……の中
心位置と対応するフォトセンサＸ1，Ｘ2 ，……、
Ｙ1 ，Ｙ2 ，……の受光面の中心位置とは一致させてお
くのが望ましい。
【００５３】また、上記各実施例のように検出器５，７
において各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2，……、Ｙ1 ，
Ｙ2 ，……を識別しない場合には、検査対象物Ｓの基準
平面Ｌ0からの変位が、フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，…
…、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……ないしスリットＩ1 ，Ｉ2 ，…
…、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……のピッチに対応する範囲内であれ
ば測定が可能であるが、ピッチに対応する範囲を越える
変位は測定することができないものである。そこで、本
実施例では、各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，
Ｙ2 ，……に識別子を設定して、各フォトセンサＸ1 ，
Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2，……の出力を個別に識別でき
るようにしているのであって、ピッチに対応する範囲を
越える変位であっても識別が可能になるのである。すな
わち、検出器５，７の対応するフォトセンサＸi ，Ｙi
でのピークを検出する時間差Δｔを測定することが可能
になり、検出器５，７の全体として位置信号やタイミン
グ信号のピークの時間差Δｔを検出する構成に比較する
と、変位の測定範囲が広範囲になるのである。さらに、
実施例５の構成に比較すれば、各スリットＩ1 ，Ｉ2 ，
……、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……を通った光を個別のフォトセン
サＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……で受光するか
ら、同じ強度の光についてスリットＩ1 ，Ｉ2 ，……、
Ｊ1 ，Ｊ2 ，……の位置によるフォトセンサＸ1 ，
Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……での受光強度の変化がな
く、結果的に変位の検出精度が高くなるのである。他の
構成および動作は実施例１と同様である。
【００５４】（実施例８）本実施例は、図１６に示すよ
うに、実施例７に示した検出器５，７を、実施例２にお
ける検出器５，７に置き換えたものである。すなわち、
実施例２における各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ
1 ，Ｙ2 ，……の受光面に対応するスリットＩ1 ，
Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……を有したスリット板５
ａ，７ａをフォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，
Ｙ2 ，……の前方に配置した構成を有している。検出器
５に対応するスリット板５ａのスリットＪ1 ，Ｊ2 ，…
…は、結像スポットの移動方向に対して所定角度で傾斜
する。ここにおいて、スリットＪ1 ，Ｊ 2 ，……は細長
い形状に形成されているが、フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，
……、Ｙ 1 ，Ｙ2 ，……の受光面については円形のもの
を用いている。また、実施例７と同様に各フォトセンサ
Ｘ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……に識別子を付与し
ていることにより、変位の測定範囲が広範囲になってい
る。他の構成および動作については実施例２と同様であ
る。
【００５５】（実施例９）実施例７の構成では、検出器
５，７において、スリット板５ａ，７ａに設けたスリッ
トＩ1 ，Ｉ2 ，……、Ｊ1 ，Ｊ2 ，……の個数と同数個
のフォトセンサＸ 1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……を
設け、かつ各フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ
2 ，……の出力を個別に識別するものであったから、ピ
ーク時刻検出器８，９に対して各フォトセンサＸ1 ，Ｘ
2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……の出力を個別に接続するこ
とになり、結線数が非常に多いという問題がある。
【００５６】そこで、本実施例では、図１７に示すよう
に、フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……
の配列方向における一定個数ごとに同じ識別子を与え、
同じ識別子を与えたフォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、Ｙ
1 ，Ｙ2 ，……の出力を一つにまとめてピーク時刻検出
器８，９に接続することで結線数を削減してある。たと
えば、識別子として０〜７までの８個の識別子を循環的
に付与し、同じ識別子同士のフォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，
……、Ｙ1 ，Ｙ2 ，……を並列に接続するのである。こ
の構成によれば、フォトセンサＸ1 ，Ｘ2 ，……、
Ｙ1 ，Ｙ2 ，……の配列ピッチの８倍の寸法に対応する
変位までは識別することが可能であり、実施例７に比較
すれば変位の測定範囲は狭くなるが、実施例１に比較す
れば測定範囲が８倍になるのである。ここに、識別子の
種類を８個としているが、変位の測定範囲に応じて識別
子の個数を適宜変更してよいのはもちろんのことであ
る。他の構成および動作は実施例７と同様である。な
お、本実施例で示した検出器５，７は実施例８に適用し
てもよいのはいうまでもない。
【００５７】（実施例１０）本実施例は、図１８に示す
ように、実施例５の構成において、受光レンズ４とスリ
ット板５ａとの間に、ハーフミラーよりなるビームスプ
リッタ１１を配置し、受光レンズ４を通過した光をビー
ムスプリッタ１１により分岐するとともに、別に設けた
検出器１２に導入するようにしてある。ここに、検出器
１２は、ビームスプリッタ１１で分岐された光の結像ス
ポットの移動方向に一面を配列した多数本の光ファイバ
１２ａと、光ファイバ１２ａの他面に結合されたフォト
センサ群１２ｂとにより構成されている。この検出器１
２では、図１９に示すように、光ファイバ１２ａに対し
て一面が配列されている方向で循環する識別子を付与
し、同じ識別子を付与した光ファイバ１２ａについては
他端面を結束して一つのフォトセンサα0 〜α7 に光結
合してある。すなわち、実施例９と同様に、０〜７の８
個の識別子を光ファイバ１２ａに付与しているものとす
れば、識別子の個数と同数の８個のフォトセンサα0 〜
α7 をフォトセンサ群１２ｂとして設け、各識別子の光
ファイバ１２ａを対応するフォトセンサα0 〜α7 に対
して光結合するのである。また、各光ファイバ１２ａの
配列ピッチはスリット板５ａに設けたスリットのピッチ
に一対一に対応させてある。
【００５８】上記構成では、光ファイバ１２ａの受光側
の一端面の配列ピッチの８倍に対応する変位までは識別
することが可能であり、しかも、識別子ごとに同じフォ
トセンサα0 〜α7 でまとめて受光するから、実施例１
の検出器５に比較してフォトセンサα0 〜α7 の個数を
大幅に削減することができるのである。また、光ファイ
バー１２ａに代えてフォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……を配
列し、各フォトセンサＹ1 ，Ｙ2 ，……に循環的な識別
子を付与するとともに、同じ識別子を有するフォトセン
サＹ1 ，Ｙ2 ，……の出力同士を接続しても、上記実施
例と同様の出力を得ることができる。他の構成および動
作は実施例９と同様である。
【００５９】（実施例１１）本実施例は、図２０に示す
ように、実施例１０で用いたビームスプリッタ１１およ
び検出器１２を実施例６の構成に適用したものであっ
て、他の構成および動作については実施例１０と同様で
ある。 （実施例１２）実施例５の構成において、光源１を変更
したものであって、レーザ光源のように干渉性の高い光
を出力する光源１を用いた場合には、検査対象物Ｓの表
面での乱反射によって結像スポットにスペックルパター
ンが生じ、結像スポットの正確なピークを検出すること
ができなくなる場合が生じるが、本実施例では光源１と
して干渉性の低い光を放射するものを用いることによっ
て、この種の問題を解消しているのである。
【００６０】すなわち、光源１は、図２１に示すよう
に、キセノンランプやスーパルミネッセントダイオード
などの発光源１ａと、発光源１ａからの光を反射して収
束させる反射鏡１ｂと、反射鏡１ａによる光の収束点付
近に配置されピンホールが形成されたピンホール板１ｃ
と、ピンホール板１ｃを通過した光を平行光線束とする
コリメートレンズ１ｄとを備える。光源１としてこのよ
うな構成のものを採用すれば、干渉性の低い光を出力す
ることができ、結像スポットにスペックルパターンが形
成されないのである。他の構成および動作は実施例５と
同様である。
【００６１】なお、実施例の各構成では、フォトセンサ
としてフォトダイオードやフォトマルを用いているか
ら、ＣＣＤを用いる場合に比較すると取込み時間（ＣＣ
Ｄカメラによる取込み時間は、３３ｍsec ×（１画面視
野）／（スリット光線幅）になる）を大幅に短縮するこ
とができ、結果的に検査対象物の表面の変位の測定に要
する時間を短くすることができるのである。
【００６２】
【発明の効果】請求項１の発明は、検査対象物の表面で
投光スポットを走査するとともに、多数の光検出部を列
設した検出器によって結像スポットの位置を検出し、検
査対象物に対する結像スポットがいずれかの光検出部を
通過する時刻と、既定の基準平面について同じ光検出部
に結像スポットを通過させる位置を投光ビームが通過す
る時刻との時間差を求め、この時間差を基準平面に対す
る検査対象物の表面の変位に換算するので、基準平面に
対する検査対象物の表面の変位を検出する分解能は、時
間の測定精度により決定されることになり、従来のよう
に検出器の画素ピッチに依存せず、同程度の画素ピッチ
を有する検出器を用いるとすれば、従来構成に比較して
検査対象物の表面の変位に対する分解能を大幅に向上さ
せることができるという利点がある。さらに、結像スポ
ットよりも光検出部の幅を小さくしているから、結像ス
ポットが通過する時刻を正確に検出することができ、こ
のことによっても変位の検出精度が高くなるという効果
がある。
【００６３】請求項２の発明は、検査対象物の表面で投
光スポットを一定方向に走査する際に投光ビームにより
形成される平面内に、受光レンズの光軸が含まれるか
ら、受光レンズの光軸を検査対象物の表面に対して傾け
ておけば、受光レンズの結像面上での結像スポットの移
動幅を小さくすることができ、結果的に、投光スポット
の走査に伴う結像スポットの移動方向における長さが短
い検出器を用いながらも広い視野を得ることができると
いう効果につながる。
【００６４】請求項３の発明は、投光スポットを一定方
向に走査する際に投光ビームにより形成される平面に直
交し、かつ検査対象物の表面にほぼ直交する平面内に、
受光レンズの光軸が含まれるから、投光スポットの走査
に伴う結像スポットの移動方向において、投光スポット
の移動距離と結像スポットの移動距離とが比例関係にな
る。すなわち、投光スポットの位置を一定の距離間隔な
いし角度間隔で検出するものとすれば、結像スポットを
検出する光検出部を等間隔に配置することが可能にな
り、結像スポットの位置を検出する検出器の構成が簡単
になるという利点がある。
【００６５】請求項４の発明は、投光ビームの光強度の
分布を単峰性分布とし、かつ結像スポットの光強度のピ
ーク部分が通過する時刻を求めるから、結像スポットが
光検出部を通過する時刻を一層精度よく検出することが
でき、検査対象物の変位についての分解能が一層向上す
るという利点がある。請求項５の発明は、表面の一方向
に筋目が形成された検査対象物に対し有効な方法であっ
て、光検出部を細長形に形成し、受光レンズの結像平面
上に形成された筋目の像の長手方向と光検出部の長手方
向とを交差させるから、光検出部には複数本の筋目の像
に交差する。その結果、光検出部において結像スポット
が形成されている部位から投光スポットへの視線と投光
ビームとの間に筋目の一部で正反射条件が成立し、光検
出部への入射光の一部が正反射光となって入射光量が増
加し、周囲光などの雑音成分との比を大きくとることが
でき、誤測定が少なくなるという利点がある。
【００６６】請求項６の発明は、光源から発生した投光
ビームを偏向装置で走査し、かつ投光ビームと結像スポ
ットとの位置をそれぞれ検出器で検出し、投光ビームが
基準走査位置を通過する時刻と結像スポットが基準位置
を通過する時刻との時間差を距離演算器において基準平
面からの変位に換算するので、投光ビームの位置と結像
スポットとの位置をともに多数個の光検出部を列設した
検出器で検出しているが、検査対象物の変位の測定精度
は、投光ビームおよび結像スポットの通過時刻の検出精
度および両時刻の時間差の測定精度により決まり、光検
出部の配列ピッチには依存しないのであって、現状の技
術レベルでも従来構成に比較して測定精度の大幅な向上
が期待できるという利点がある。
【００６７】請求項７の発明は、投光ビームの光強度の
分布を単峰性分布とし、かつ各検出器において光強度の
ピーク部分が光検出部を通過する時刻を検出するから、
時刻の検出精度が向上し、結果的に検査対象物の変位の
測定精度の向上につながるという利点がある。請求項８
の発明は、複数個のフォトセンサを個別の光検出部とし
て備えた検出器を構成しているので、この検出器を用い
れば、各フォトセンサの出力を個別に識別することで、
検査対象物の表面の変位の測定範囲を広くとることがで
きるという利点がある。
【００６８】請求項９の発明は、フォトセンサの前方に
スリット板を配置しているから、スリット板に形成され
るスリットの幅を調節すれば光検出部の幅を調節するこ
とができ、投光ビームや結像スポットの通過時刻の検出
精度を調節することが可能になるという効果を奏する。
すなわち、投光ビームや結像スポットの移動方向におけ
るスリットの幅を狭くすることで光検出部の幅を狭くす
ることができ、通過時刻の検出精度を高めることができ
る。スリットの幅は現状の技術レベルでもフォトセンサ
の幅よりも大幅に小さくすることが可能であって、検査
対象物の変位の測定精度を高めるために、光検出部の幅
を小さくする技術として有効である。
【００６９】請求項１０の発明は、投光ビームの走査に
より形成される平面に直交し、かつ検査対象物の表面に
略直交する平面内に受光レンズの光軸が含まれる場合の
望ましい実施態様であって、第１の検出器のスリットの
長手方向を受光レンズの結像面内で結像スポットの移動
方向に直交する方向に対して傾けているから、投光系と
受光系とを上記関係に設定したときに、検査対象物の表
面に変位があっても幅の狭いスリット上に結像スポット
を位置させることが可能になる。
【００７０】請求項１１の発明は、フォトセンサが各ス
リット板に対して１個ずつ設けられているから、フォト
センサの個数が少なく構成が簡単になるという効果を奏
するのである。請求項１２の発明は、フォトセンサがス
リット板の各スリットに一対一に対応するように複数個
設けられ、各フォトセンサの出力は個別に識別されるの
で、スリットのピッチに対応する変位よりも大きな変位
の計測が可能であって、変位の測定埴を広くすることが
できるという効果がある。
【００７１】請求項１３の発明は、フォトセンサがスリ
ット板の各スリットに一対一に対応するように複数個設
けられ、フォトセンサには配列方向において一定個数ご
とに循環する識別子が付与されるとともに、同じ識別子
が付与されたフォトセンサごとに一つの出力にまとめら
れているから、すべてのフォトセンサを個別に識別する
場合に比較するとフォトセンサの出力数が低減してフォ
トセンサの出力を処理する回路の構成が簡単になり、し
かもスリットのピッチに対応する変位よりも大きな変位
を計測することが可能であるという利点を有する。
【００７２】請求項１４の発明は、第１の検出器につい
てフォトセンサを１個だけ用いた構成を採用している場
合において、第３の検出器によってスリットのピッチよ
りも長い範囲で位置の識別を可能としているから、比較
的大きな変位まで計測が可能になるという利点を有す
る。請求項１５の発明は、光源が低干渉性の投光ビーム
を出射するから、結像スポットに干渉によるスペックル
パターンが形成されることがなく、結像スポットの受光
強度を精度よく検出することができ、結果的に計測精度
が高くなるという効果がある。
【００７３】請求項１６は、第１の検出器に用いるスリ
ット板のスリットの形状と投光ビームの断面形状とを一
致させているから、光源から出射された光を第１の検出
器に無駄なく入射させることができる。すなわち、第１
の検出器への光の入射量が多くなり、周囲光などの雑音
成分との識別が容易になるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１を示す全体構成図である。
【図２】実施例１において投光スポットの強度分布を制
御する構成を示す概略構成図である。
【図３】実施例１において投光スポットの強度分布を制
御する他の構成を示す概略構成図である。
【図４】実施例１の動作説明図である。
【図５】実施例２を示す全体構成図である。
【図６】実施例２に用いるフィルタの透過率の分布を示
す図である。
【図７】実施例２の動作説明図である。
【図８】実施例２に用いる他のフィルタの透過率の分布
を示す図である。
【図９】実施例３を示す全体構成図である。
【図１０】実施例４の動作説明図である。
【図１１】実施例４の比較例を示す説明図である。
【図１２】実施例４における投光ビームの他の断面形状
を示す説明図である。
【図１３】実施例５を示す全体構成図である。
【図１４】実施例６を示す全体構成図である。
【図１５】実施例７を示す全体構成図である。
【図１６】実施例８を示す全体構成図である。
【図１７】実施例９を示す全体構成図である。
【図１８】実施例１０を示す全体構成図である。
【図１９】実施例１０に用いる検出器を示す構成図であ
る。
【図２０】実施例１１を示す全体構成図である。
【図２１】実施例１２を示す全体構成図である。
【図２２】従来例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１ 光源 ２ 振動ミラー ３ 投光レンズ ４ 受光レンズ ５ 検出器 ５ａ スリット板 ５ｂ フォトセンサ ６ ビームスプリッタ ７ 検出器 ７ａ スリット板 ７ｂ フォトセンサ ８ ピーク時刻検出器 ９ ピーク時刻検出器 １０ 距離演算器 １１ ビームスプリッタ １２ 検出器 Ｉi スリット Ｊi スリット Ｘi フォトセンサ Ｙi フォトセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−243820（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−102463（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−125605（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スポット状の投光ビームを検査対象物の
    表面に照射して検査対象物の表面に投光スポットを形成
    するとともに投光スポットを一定方向に走査し、投光ビ
    ームの照射方向とは異なる方向の光軸を有する受光レン
    ズを通して結像させた投光スポットの像である結像スポ
    ットの位置を多数個の光検出部を列設した検出器により
    検出し、光検出部の列設方向における幅寸法を同方向に
    おける結像スポットの幅以下に設定し、検査対象物に対
    する結像スポットがいずれかの光検出部を通過する時刻
    と、既定の基準平面について同じ光検出部に結像スポッ
    トを通過させる位置を投光ビームが通過する時刻との時
    間差を求め、この時間差を基準平面に対する検査対象物
    の表面の変位に換算することを特徴とする形状検出方
    法。
  2. 【請求項２】 検査対象物の表面で投光スポットを一定
    方向に走査する際に投光ビームにより形成される平面内
    に、受光レンズの光軸が含まれることを特徴とする請求
    項１記載の形状検出方法。
  3. 【請求項３】 検査対象物の表面で投光スポットを一定
    方向に走査する際に投光ビームにより形成される平面に
    直交し、かつ検査対象物の表面にほぼ直交する平面内
    に、受光レンズの光軸が含まれることを特徴とする請求
    項１記載の形状検出方法。
  4. 【請求項４】 投光ビームは光強度のピークを１つだけ
    持つ単峰形の強度分布を有し、検査対象物に対する結像
    スポットの光強度のピーク部分がいずれかの光検出部を
    通過する時刻と、既定の基準平面について同じ光検出部
    に結像スポットを通過させる位置を投光ビームの光強度
    のピーク部分が通過する時刻との時間差を求めることを
    特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
    形状検出方法。
  5. 【請求項５】 光検出部を細長形に形成し、表面の一方
    向に筋目が形成された検査対象物について、受光レンズ
    の結像平面上に形成された筋目の像の長手方向と光検出
    部の長手方向とを交差させることを特徴とする請求項１
    記載の形状検出方法。
  6. 【請求項６】 スポット状の投光ビームを発生する光源
    と、光源からの投光ビームを偏向走査して検査対象物の
    表面に投光スポットを形成するとともに投光スポットを
    一定方向に走査する偏向装置と、投光ビームの照射方向
    とは異なる方向の光軸を有する受光レンズを通して結像
    させた投光スポットの像である結像スポットの位置を検
    出する多数個の光検出部を列設し、かつ列設方向におけ
    る幅寸法を同方向における結像スポットの幅以下に設定
    した第１の検出器と、偏向装置により走査された投光ビ
    ームを受光して投光ビームの走査位置を検出する多数個
    の光検出部を列設し、かつ列設方向における幅寸法を同
    方向における投光ビームの幅以下に設定した第２の検出
    器と、検査対象物に対する結像スポットが第１の検出器
    のいずれかの光検出部を通過する時刻と既定の基準平面
    について同じ光検出器に結像スポットを通過させるとき
    の投光ビームの位置に設けた第２の検出器の光検出部を
    投光ビームが通過する時刻との時間差を求め、この時間
    差を基準平面に対する検査対象物の表面の変位に換算す
    る距離演算器とを備えることを特徴とする形状検出装
    置。
  7. 【請求項７】 第１の検出器および第２の検出器は光検
    出部での受光強度に応じた出力を発生し、光源は投光ビ
    ームが光強度のピークを１つだけ持つ単峰形の強度分布
    を持つように構成され、距離演算器では検査対象物に対
    する結像スポットの光強度のピーク部分が第１の検出器
    のいずれかの光検出部を通過する時刻と、既定の基準平
    面について同じ光検出部に結像スポットの光強度のピー
    ク部分を通過させるときの投光ビームの位置に設けた第
    ２の検出器の光検出部を投光ビームの光強度のピーク部
    分が通過する時刻との時間差を求めることを特徴とする
    請求項６記載の形状検出装置。
  8. 【請求項８】 第１の検出器および第２の検出器は、そ
    れぞれ複数個のフォトセンサを個別の光検出部として備
    えることを特徴とする請求項６または請求項７記載の形
    状検出装置。
  9. 【請求項９】 第１の検出器および第２の検出器は、一
    直線上に配列された複数個のスリットをそれぞれ光検出
    部として備えるスリット板と、スリット板を通過した光
    の強度に応じた出力を発生するフォトセンサとから成る
    ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の形状検
    出装置。
  10. 【請求項１０】 検査対象物の表面で投光スポットを一
    定方向に走査する際に投光ビームにより形成される平面
    に直交し、かつ検査対象物の表面にほぼ直交する平面内
    に光軸が含まれるように受光レンズが配置され、第１の
    検出器のスリットの長手方向は、受光レンズの結像面内
    において投光スポットの走査に伴う結像スポットの移動
    方向と直交する方向に対して傾斜していることを特徴と
    する請求項９記載の形状検出装置。
  11. 【請求項１１】 フォトセンサは各スリット板に対して
    １個ずつ設けられて成ることを特徴とする請求項９記載
    の形状検出装置。
  12. 【請求項１２】 フォトセンサはスリット板の各スリッ
    トに一対一に対応して複数個設けられ、各フォトセンサ
    の出力は個別に出力されることを特徴とする請求項９記
    載の形状検出装置。
  13. 【請求項１３】 フォトセンサはスリット板の各スリッ
    トに一対一に対応して複数個設けられ、各フォトセンサ
    には配列方向において一定個数ごとに循環する識別子が
    付与されるとともに、同じ識別子が付与されたフォトセ
    ンサごとに一つの出力にまとめられて成ること特徴とす
    る請求項９記載の形状検出装置。
  14. 【請求項１４】 受光レンズと第１の検出器との間に配
    置され受光レンズを通る光線を分岐させるビームスプリ
    ッタと、ビームスプリッタにより分岐された光線の位置
    を検出する第３の検出器とを付加し、第３の検出器は、
    ビームスプリッタにより分岐された光線の結像スポット
    の移動方向に配列された複数個の受光面を有するフォト
    センサを備え、受光面に一定個数ごとに循環する識別子
    を付与し、同じ識別子ごとに一つの出力が得られるよう
    にフォトセンサを配置して成ることを特徴とする請求項
    １１記載の形状検出装置。
  15. 【請求項１５】 光源は低干渉性の投光ビームを出射す
    ることを特徴とする請求項６ないし請求項１４のいずれ
    かに記載の形状検出装置。
  16. 【請求項１６】 第１の検出器に用いるスリット板のス
    リットの形状と投光ビームの断面形状とを一致させて成
    ることを特徴とする請求項６ないし請求項１４のいずれ
    かに記載の形状検出装置。
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6788807B1 (en) * 1998-02-13 2004-09-07 Minolta Co., Ltd. Three dimensional information measurement method and apparatus
FR2779517B1 (fr) * 1998-06-05 2000-08-18 Architecture Traitement D Imag Procede et dispositif d'acquisition opto-electrique de formes par illumination axiale
JP4337266B2 (ja) * 2001-01-31 2009-09-30 コニカミノルタセンシング株式会社 ３次元測定方法および３次元測定システム
US7102740B2 (en) * 2003-09-03 2006-09-05 Xyratex Technology Ltd. Method and system for determining surface feature characteristics using slit detectors
US7294822B2 (en) * 2004-03-19 2007-11-13 Mitch Randall Method and apparatus to communicate with and individually locate multiple remote devices on a two-dimensional surface
US20050259097A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Silicon Light Machines Corporation Optical positioning device using different combinations of interlaced photosensitive elements
US7773070B2 (en) 2004-05-21 2010-08-10 Cypress Semiconductor Corporation Optical positioning device using telecentric imaging
US7268341B2 (en) * 2004-05-21 2007-09-11 Silicon Light Machines Corporation Optical position sensing device including interlaced groups of photosensitive elements
US20050259078A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Silicon Light Machines Corporation Optical positioning device with multi-row detector array
EP1747551A4 (en) * 2004-05-21 2007-10-31 Silicon Light Machines Corp OPTICAL POSITIONING DEVICE WITH TELECENTRIC FIGURE
US20050258346A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Silicon Light Machines Corporation Optical positioning device resistant to speckle fading
US7285766B2 (en) * 2004-05-21 2007-10-23 Silicon Light Machines Corporation Optical positioning device having shaped illumination
US7567235B2 (en) * 2005-12-12 2009-07-28 Cypress Semiconductor Corporation Self-aligning optical sensor package
US7765251B2 (en) * 2005-12-16 2010-07-27 Cypress Semiconductor Corporation Signal averaging circuit and method for sample averaging
US7737948B2 (en) * 2005-12-20 2010-06-15 Cypress Semiconductor Corporation Speckle navigation system
US7884801B1 (en) 2006-02-16 2011-02-08 Cypress Semiconductor Corporation Circuit and method for determining motion with redundant comb-arrays
US7721609B2 (en) 2006-03-31 2010-05-25 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for sensing the force with which a button is pressed
US7809035B2 (en) * 2006-03-31 2010-10-05 Cypress Semiconductor Corporation Eye-safe laser navigation sensor
US7492445B1 (en) 2006-06-05 2009-02-17 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for robust velocity prediction
US7755604B2 (en) 2006-06-19 2010-07-13 Cypress Semiconductor Corporation Optical navigation sensor with tracking and lift detection for optically transparent contact surfaces
US7728816B2 (en) * 2006-07-10 2010-06-01 Cypress Semiconductor Corporation Optical navigation sensor with variable tracking resolution
US7742514B1 (en) 2006-10-31 2010-06-22 Cypress Semiconductor Corporation Laser navigation sensor
US8314774B1 (en) 2007-07-09 2012-11-20 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for quasi-3D tracking using 2D optical motion sensors
US8263921B2 (en) 2007-08-06 2012-09-11 Cypress Semiconductor Corporation Processing methods for speckle-based motion sensing
US8259069B1 (en) 2008-01-11 2012-09-04 Cypress Semiconductor Corporation Speckle-based optical navigation on curved tracking surface
US8541727B1 (en) 2008-09-30 2013-09-24 Cypress Semiconductor Corporation Signal monitoring and control system for an optical navigation sensor
US7723659B1 (en) 2008-10-10 2010-05-25 Cypress Semiconductor Corporation System and method for screening semiconductor lasers
US8711096B1 (en) 2009-03-27 2014-04-29 Cypress Semiconductor Corporation Dual protocol input device
US9992477B2 (en) 2015-09-24 2018-06-05 Ouster, Inc. Optical system for collecting distance information within a field
CA3013065A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Ouster, Inc. Systems and methods for calibrating an optical distance sensor
WO2017175303A1 (ja) 2016-04-05 2017-10-12 オリンパス株式会社 標本形状測定方法及び標本形状測定装置
CN107388983B (zh) * 2017-06-29 2019-08-09 西安知微传感技术有限公司 一种能量均匀的扫描激光线生成系统及方法
CN110515090A (zh) * 2018-05-22 2019-11-29 诚盟电科技股份有限公司 光感测模组及感测方法
US11223814B2 (en) * 2019-05-28 2022-01-11 Lumileds Llc Imaging optics for one-dimensional array detector

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3794262A (en) * 1971-09-20 1974-02-26 J Ericson Ingot mold and hot top therefor
US4939379A (en) * 1989-02-28 1990-07-03 Automation Research Technology, Inc. Contour measurement using time-based triangulation methods
DE4007500A1 (de) * 1990-03-09 1991-09-12 Zeiss Carl Fa Verfahren und vorrichtung zur beruehrungslosen vermessung von objektoberflaechen
JP2651093B2 (ja) * 1992-10-27 1997-09-10 松下電工株式会社 形状検出方法およびその装置
JP3186876B2 (ja) * 1993-01-12 2001-07-11 株式会社東芝 表面形状測定装置

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