JP3256865B2

JP3256865B2 - 欠陥検査装置及び光学走査装置

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Publication number: JP3256865B2
Application number: JP17255094A
Authority: JP
Inventors: 富夫中村; 智秀水越; 康司堀井
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 2002-02-18
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JPH0835937A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を走査して対
象物の各種欠陥を検出する欠陥検査装置若しくは情報を
読み取る光学走査装置に関し、特に、ビームウエスト位
置とビームウエスト径の双方を可変できる技術に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、検査対象物の表面上の傷・凹凸や
傾斜とか、内部に生じる濃度の不均一性等の所謂欠陥を
検査する装置に使用される走査光学系には、図８に示す
ように集光系がポリゴンミラーに対して検査対象物側に
あるプリオブジェクティブ型（図８（ａ），（ｂ）参
照）と、該集光系がポリゴンミラーに対し光源側にある
ポストオブジェクティブ型（図９参照）があり、光源に
は色収差を考慮する必要性のないこと及び球面収差の補
正も容易であることからレーザ光源が使用されている。

【０００３】上述した光学走査系を用いて欠陥の検査を
行なう場合には、一方向に移動する検査対象物の直角方
向にレーザ光を走査し、その散乱又は偏光した反射光
（透過光）を受光して反射（透過）強度や強度分布を検
出することで種々の欠陥を検査することができ、特開昭
６０−１３２３０号公報や特開昭６４−７２０４０号公
報に開示されている技術もそうした一例である。

【０００４】また、バーコードリーダにも似たような光
学系が採用されており、この種の光学系を用いてバーコ
ードの読み取りを行なう場合には、使用者がバーコード
ラベルが貼付されている物品を装置から射出されるレー
ザービーム上を横切らせるか、或いは搬送ベルト上を自
動的に移動してくる物品に対してその直角方向にレーザ
ービームを振らせるなどの走査を行なって、バーコード
の反射光の強度の違いからバーコードが示す価格等の情
報を読み取るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述欠陥検
査装置においては検査対象物の走査幅、検出したい欠陥
の大きさ、形状により収束ビームスポットの必要ビーム
径を決定する。また、検査工程の取り付け上の制約から
検査装置から検査対象までの離間距離が一義的に決まっ
てしまう場合があり、ビームスポットの収束位置を変え
る必要性がでてくる。

【０００６】このように、収束ビームスポットのビーム
径や収束位置を変える時には、ポストオブジェクティブ
型については欠陥検査装置ごとに最適設計をしなおして
新しい光学系を製作する第１の方法か、レーザービーム
の収束位置を検査対象物からはずし、必要なビーム径に
調整する第２の方法（図９（ａ）参照）が考えられる。

【０００７】第１の方法によれば、製作コストのアップ
につながる他、設計するための工数がかかるという問題
点があり、また、第２の方法によれば、図９（ｂ）のよ
うに、光学系を設計変更した場合に比べて検査対象物上
で収束ビームを挟んでいない為に、レーザビームの走査
範囲でビームスポットのビーム径のばらつきが大きくな
ることがある。従って、欠陥の大きさが同一の場合、照
射するビーム径が大きくなると、欠陥により散乱される
割合が減る為に検出力が低下してしまうという新たな問
題を生じてしまう。

【０００８】プリオブジェクティブ型についても、収束
ビームスポットのビーム径を変更する場合にはパラボラ
ミラーやｆθレンズに入射させる平行光のビーム径を変
更させる必要があり、光学系の最適設計をしなければな
らず、上述同様な問題点を生ずる。一方、バーコードリ
ーダにおいては、収束ビームスポットのビーム径はバー
コードの基本幅以下になるように設計され所定の最大読
取深度を持つが、この深度外ではバーコードを適性に読
み取ることはできず、理論値以上の大きな深度を得たい
場合には、測定された対象物までの距離に応じて常にバ
ーコードの位置に焦点を合わせる可変焦点方式で実現し
ている。しかし、正確な測定をするためには焦点距離を
可変させてから所定のビーム径を維持するように微調整
する必要があったが行なわれておらず、バーコードを適
性に読み取ることができない場合があった。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、ビームウエスト位置とビームウエスト径の双方
を可変できる光学系を、場合に応じて調整することで、
必要とされるビーム径、レーザビームスポットの収束位
置を自由に変更させることのできる、プリオブジェクテ
ィブ型やポストオブジェクティブ型のどちらにも適用で
きる汎用性のある欠陥検査装置、バーコードリーダ等の
走査光学装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、上記
従来の問題点を解決するものであって、請求項１記載の
発明は、集光光学系を介して、検査対象物にレーザビー
ム光を走査する走査手段と、該走査されたレーザビーム
光の散乱や偏光した反射光或いは透過光を受光する受光
手段と、該受光手段の受光結果に基づいて該対象物の欠
陥を検出する検出手段と、を含んで構成される欠陥検査
装置において、前記集光光学系は、該系内の複数の光学
レンズが光軸方向へ移動することによってウエスト位置
及びビームウエスト径を可変し、該複数の光学レンズは
主としてウエスト位置を可変する第１の光学レンズと、
第１の光学レンズとは独立して設けられ主としてビーム
ウエスト径を可変する第２の光学レンズと、を設けて構
成される。

【００１１】ここで、前記集光光学系は、前記第１の光
学レンズに入射するレーザビーム光が該レンズの焦点位
置から出射されるのと等価になる関係を有するように、
前記第１並びに第２の光学レンズの位置を調整すること
で、出射光を可変自在な径を有する平行光とするように
構成してもよい。また、前記対象物までの距離情報と所
定のビームウエスト径情報を入力する情報入力手段と、
前記第１の光学レンズと第２の光学レンズを光軸方向に
各々移動させる調整手段とを有し、前記情報入力手段か
らの入力情報に基づいて前記調整手段が前記対象物上に
所定のビームウエスト径を得るように前記第１並びに第
２の光学レンズの位置を調整する構成としてもよい。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、対象物まで
の距離を測光する測光手段と、レーザビーム光の集光光
学系の所定レンズを光軸方向に移動調整する調整手段
と、前記集光光学系を介して前記対象物を走査するレー
ザビーム光の反射光を受光する受光手段と、該受光手段
の受光結果に基づいて前記対象物の情報を識別する識別
手段と、を含んで構成される光学走査装置において、前
記集光光学系は、光軸方向へ移動自在に構成され該移動
に応じてビームウエスト径を固定した状態でウエスト位
置を可変する第１の光学レンズと、前記第１の光学レン
ズとは独立して移動自在に構成され、該移動に応じてウ
エスト位置を固定した状態でビームウエスト径を可変す
る第２の光学レンズと、を具備し、前記測光手段の距離
情報から得られた対象物の離間距離に応じて前記調整手
段が前記対象物上に可変自在のビームウエスト径を得る
ように前記第１並びに第２の光学レンズの位置を調整す
るように構成される。

【００１３】また、対象物までの離間距離及びビームウ
エスト径を得るための前記第１並びに第２の光学レンズ
の位置情報を予め記憶する記憶手段を有する構成として
もよい。

【００１４】

【作用】このため、請求項１記載の発明に係わる欠陥検
査装置によれば、集光光学系の第１の光学レンズが、ウ
エスト位置を可変するように光軸方向へ移動し、前記集
光光学系の第２の光学レンズがビームウエスト径を可変
するように移動するために、光学系の最適設計をしなお
したり検出力の低下をまねくことなく、検査対象物に応
じてビーム径を変更したり、検査工程に合わせてビーム
スポットの収束位置を変えることができるここで、第１
並びに第２の光学レンズの位置を調整することで出射光
が可変自在な径を有する平行光とするように構成したも
のでは、プリオブジェクティブ型の走査光学系にも適用
して収束ビームスポットのビーム径を検査対象物に応じ
て変更することができる。

【００１５】さらに、調整手段が第１並びに第２の光学
レンズを光軸方向に各々移動させるものでは、情報入力
手段からの対象物までの距離情報と所定のビームウエス
ト径情報があると自動的に対象物上に所定のビームウエ
スト径を得るように両レンズの位置を調整することがで
きる。また、請求項４記載の発明に係わる走査光学装置
によれば、測光手段の距離情報から得られた対象物の離
間距離に応じて調整手段が対象物上に可変自在のビーム
ウエスト径を得るように第１並びに第２の光学レンズの
位置を調整するために、対象物との離間距離に応じて可
変焦点制御した際に正確な測定を行なうことができる。

【００１６】さらに、対象物までの離間距離及びビーム
ウエスト径を得るための前記第１並びに第２の光学レン
ズの位置情報を予め記憶する記憶手段を設けたもので
は、記憶手段から該位置情報を読み出して調整手段に調
整させることもできる。

【００１７】

【実施例】欠陥検査装置及びバーコードリーダについて
説明を行なう前に、これら実施例に使用される用語を以
下のように定義する。走査・・・・・・・・対象物に対してレーザビーム光の
方を走査する場合と射出方向が一定のレーザビーム光に
対して対象物の方を移動させる場合の双方を含むもので
ある。ビームウエスト・・・レーザビーム光が光学系によって
最も収束した際のビーム収束面のことで、該収束面の径
をビームウエスト径、ビームウエストの位置をウエスト
位置と言う。

【００１８】以下、欠陥検査装置について図を用いて説
明するが、レーザービーム光を発生するレーザ光源、集
光光学系を介してレーザ光源のレーザービーム光を所定
の偏向角をもって走査するためのポリゴンミラー、該ポ
リゴンミラーからの反射光の検査対象物上へのウエスト
位置を調整するためのパラボラミラー、凹面鏡、ｆθレ
ンズ、検査対象物からの反射光或いは透過光を受光する
受光部、該受光部の受光結果に基づいて欠陥を検出する
検出部は従来と同様な構成であるため、本発明の特徴的
な部分である集光光学系を中心に詳述することとする。

【００１９】図１はポストオブジェクティブ型に適用さ
れる集光光学系の概略構成図を示したものである。レー
ザービーム光はレーザ光源１に内蔵されたコリメータ１
ａによって拡大された径Ｄ₀の平行光となって、該レー
ザ光源１から発せられ、後述するシリンドリカルコンバ
ータ２に入射する。

【００２０】集光光学系１０は、シリンドリカルコンバ
ータ２を介して入射されたレーザービーム光をｆ₁乃至
ｆ₄の４枚のレンズによって集光し、検査対象物上に所
定のビームウエスト径ω₀を形成するものである。そし
て、この集光光学系１０は第１の光学レンズとしてのレ
ンズｆ₄，第２の光学レンズとしてのレンズｆ₂が光軸
方向へ移動可能に構成されている。

【００２１】図１（ａ）にはレンズｆ₄とウエスト位置
の関係を示しており、レンズｆ₄を光軸方向に移動させ
て破線で示したごとくの位置に設定すると、ビームウエ
スト径を略固定したまま、ウエスト位置をＡからＡ’に
変えることができる。換言すれば、検査工程が変わる等
の理由により、装置の設置場所が変更される場合に、装
置と検査対象物の離間距離が以前とは異なったことにな
ってもレンズｆ₄の位置を調整することで、簡単に対応
させることが可能となる。

【００２２】図１（ｂ）にはレンズｆ₂とビームウエス
ト径の関係を示しており、レンズｆ ₂を光軸方向に移動
させて破線で示したごとくの位置に設定すると、ウエス
ト位置を略固定したまま、ビームウエスト径をω₀から
ω₁に変えることができる。これについても、検査対象
物が変更されるのに伴い検出したい欠陥の大きさが変わ
ったり、走査幅の変更に伴って焦点深度も変わる等の理
由により、ビームウエスト径を変更させる必要が生じて
も、レンズｆ₂の位置を調整することで簡単に対応させ
ることが可能となる。

【００２３】しかし、実際上はレンズｆ₂の移動により
ウエスト位置も若干変わるため、レンズｆ₂の位置設定
で主として所望のビームウエスト径を得、レンズｆ₄の
位置微調整によってずれたウエスト位置を補正してい
る。また、同様にレンズｆ₄の移動によりビームウエス
ト径も若干変わるため、レンズｆ₄の位置設定で主とし
て所望のウエスト位置を得、レンズｆ₂の位置微調整に
よって変化したビームウエスト径を補正している。

【００２４】図２はシリンドリカルコンバータ２と集光
光学系１０の概略構成図であり、同図（ａ）は側面から
見た状態を示しており、同図（ｂ）は上面から見た状態
を示すものである。ここで、シリンドリカルコンバータ
２を構成するシリンドリカルレンズｆ₅，ｆ₆は両者の
焦点距離の和をもって離間配置され、そのレンズ形状は
同図（ａ），（ｂ）に示されるように異なったものとな
っている。従って、ビームウエストも縦横比の異なる、
検査対象物の移動方向に長い楕円形状になる。これは、
検出したい欠陥形状や検査対象物の搬送速度が早い時な
どに該移動方向でビームウエストが重なる方が画質上有
利なためである。

【００２５】図３は、集光光学系１０の詳細構成図を示
したものである。図において、レンズｆ₁，ｆ₃は集光
光学系１０内に固設されているが、レンズｆ₂はネジク
ランプ１１によるネジクランプ方式で、レンズｆ₄のネ
ジ嵌合部１２によるスクリュー方式でそれぞれ光軸方向
に移動可能に構成されているため微調整が可能である。

【００２６】各レンズの焦点距離はレンズｆ₁＝１２
５．３ｍｍ，レンズｆ₂＝−１６．０ｍｍ，レンズｆ₃
＝−６４．５ｍｍ，レンズｆ₄＝３９．９ｍｍで設計さ
れており、以上のような焦点距離をもったレンズを組み
合わせて構成された集光光学系１０によれば、検査対象
物の幅が５００ｍｍ〜３０００ｍｍ，ビームウエスト径
が２００μｍ〜１ｍｍの範囲で検査が可能であり、特
に、写真フィルム等の感材の製造過程で生じる種々の欠
陥を検査する場合に好適である。

【００２７】なお、集光光学系１０は４枚のレンズで構
成され、レンズｆ₂，ｆ₄のみを可動としたが、レンズ
の枚数や構成を限定するものではなく、本願の趣旨に反
することなく設計変更は自由である。例えば各種収差の
補正や構造上の制限、系全体の大きさ等の制約でレンズ
枚数を増加させたり、レンズｆ₃，ｆ₄を１つにして３
枚３群構成としレンズｆ₃を可動にするようなこともで
きる。

【００２８】次に、図３のように構成された集光光学系
１０について、入射レーザビーム径Ｄ₀＝４ｍｍとした
場合の実験結果について次表に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】ここで、ｌは集光光学系１０からウエスト
位置までの距離、ω₀はビームウエスト径、Ｄ₁は出射
レーザビーム径を示すものである。表１のサンプル，
，はＬ₁を略一定とし、Ｌ₂を変化させた時に、ビ
ームウエスト径ω₀が約０．５ｍｍで固定されたままｌ
が９８０ｍｍ〜１３２６ｍｍまで大きく可変しているこ
とがわかる。また、サンプル，はＬ₂を略一定と
し、Ｌ₁を変化させた時に、ｌが１３２６ｍｍで固定さ
れたままビームウエスト径ω₀が約０．５ｍｍ〜０．９
９ｍｍまで可変していることがわかる。

【００３１】特に、Ｌ₁の変化によるビームウエスト径
ω₀の可変割合に比して、Ｌ₂の変化によるｌの可変割
合の方が大きいことが実験結果より明らかであり、Ｌ₁
よりＬ₂の調整機構をより微調整できるものとした方が
良く、比較的すばやく移動することができる調整し易さ
の観点と微調整できる観点の兼ね合いから、Ｌ₁の調整
機構を調整し易すいネジクランプ方式にし、Ｌ₂の調整
機構を微調整可能なネジの嵌合によるスクリュー方式が
選択されている。

【００３２】図４はプリオブジェクティブ型に適用され
る集光光学系の概略構成図を示したものである。ここ
で、レンズｆ₄に入射するレーザビーム光がその焦点位
置Ｆ４から出射されたのと等価になるような関係を保持
して、レンズｆ₂，ｆ₄の位置を可変することで出射レ
ーザビーム光を平行光とし、その径Ｄ₁を自由に調整す
ることができるので、プリオブジェクティブ型の走査光
学系にもそのまま適用してビームウエスト径を検査対象
物に応じて変更することができる。

【００３３】図５はビームウエスト径及びウエスト位置
とＬ₁，Ｌ₂の関係を説明する図である。Ｌ₁，Ｌ₂を
パラメータにして種々な値をとった時のｌに対するビー
ムウエスト径ω₀を表しており、既述のサンプルデータ
乃至は×印で示している。従って、装置から検査対
象物までの離間距離とビームウエスト径がわかれば、逆
に、Ｌ₁，Ｌ₂を一義的に求めることが可能となる。す
なわち、図５に表されたＬ ₁，Ｌ₂のデータを各ｌとビ
ームウエスト径ω₀に対するテーブルとして記憶部に記
憶させ、これらのＬ₁，Ｌ₂のデータを適宜読み出すこ
とでレンズｆ₂，ｆ ₄の位置を可変すれば調整を自動化
させることができる。

【００３４】この自動調整制御の概略ブロック図を示し
た図６を用いて動作を以下に説明する。なお、以下図面
において図１と対応した部分を備えた構成要素は同一符
号を付している。対象物までの離間距離を示した距離情
報と、ビームウエスト径情報は操作パネル２１から入力
されるか、或いは距離情報については測光部２２によっ
て検査対象物２０までの距離が測光されスイッチ２３に
よって一方が選択されて入力され、これら操作パネル２
１、測光部２２は情報入力手段としての機能を有してい
るものである。

【００３５】操作パネル２１には、距離情報とビームウ
エスト径情報を使用者が入力するモード１か、ビームウ
エスト径情報のみを入力するモード２かを選択するため
の、モード指定情報を入力するようになっている。一
方、ＣＰＵ２４は操作パネル２１からモード指定情報を
入力すると、モード１である場合にはスイッチ２３をａ
側へ切り換え、モード２である場合にはｂ側へ切り換え
て測光部２２に対して測光指示を行なう。

【００３６】そして、ＣＰＵ２４は得られた距離情報と
ビームウエスト径情報を基に記憶部２５からＬ₁，Ｌ₂
のデータを入力し、調整手段としての駆動モータ２６，
２７を制御することでレンズｆ₂，ｆ₄を矢線方向に移
動させて、ｌだけ離間した検査対象物上に所望のビーム
ウエスト径を自動的に調整することができる。なお、こ
こでは２つの駆動モータ２６，２７でＬ₁，Ｌ₂を同時
に調整しているが、スプリングクラッチ等のクラッチ手
段で動力の伝達を切り換えるようにすれば、１つの駆動
モータでＬ₁，Ｌ₂を順に調整することができる。

【００３７】次に、上述走査光学系１０がバーコードリ
ーダに適用される場合について図７を用いてその動作を
説明する。図７はバーコードリーダの自動調整制御の概
略ブロック図を示したもので、図６と対応した部分を備
えた構成要素は同一符号を付している。バーコードリー
ダに上述自動調整制御をそのまま適用してｌを可変させ
てからバーコードの基本幅で規定されるビームウエスト
径ω₀を維持するように微調整しても良いが、以下の仕
様に対応するために、本実施例をバーコードリーダに適
用することで特有の効果を奏する。

【００３８】仕様上、バーコードリーダが欠陥検査装置
と異なる点は装置からの対象物３０上までの離間距離ｌ
が対象物毎に変化する点である。従って、Ｌ₂の調整機
構には高速応答性が要求されるため、レンズｆ₂，ｆ₄
の駆動用に独立した駆動モータ２６，２７を設けて並行
して調整した方が良く、且つ調整機構もレンズｆ₄をす
ばやく移動することができる調整し易さの観点を重視し
た方式を採用した方が良い。

【００３９】すなわち、ＣＰＵ３２は測光部２２から得
られた距離情報に基づいて記憶部２５からｌの調整をす
べくＬ₂のデータを入力し、駆動モータ３１を制御する
ものの、調整速度によっては上記採用された調整機構の
方式ゆえ、その惰性で必要とされるｌに対して誤差Δｌ
が生じる危険性があり、そうした場合にはビームウエス
ト径ω₀が変動してしまうことになる。

【００４０】よって、記憶部３３には各ｌとビームウエ
スト径ω₀に対するＬ₁，Ｌ₂のデータテーブル以外
に、誤差Δｌに対するビームウエスト径ω₀の補正値を
テーブル化して記憶させておくことにより、誤差Δｌは
調整速度の関数であるから、ＣＰＵ３２は予めこの誤差
Δｌを予測してビームウエスト径ω₀の補正値を記憶部
３３から入力し、駆動モータ２６を制御してレンズｆ₂
を調整することにより可変焦点制御した際の正確な測定
を行なうことができる。

【００４１】むろん、ＣＰＵ３２は予測される誤差Δｌ
に対してＬ₂を補正することで、レンズｆ₄をｌ上に調
整することもでき、場合に応じて応答性の早い方が選択
されるように構成しても良い。また、記憶部３３には誤
差Δｌに対するビームウエスト径ω₀の補正値をテーブ
ル化して記憶させているが、ＣＰＵ３２の演算速度が高
速であれば上記テーブルを記憶させずに、誤差Δｌに対
するビームウエスト径ω₀を演算しても良い。

【００４２】以上、本実施例では欠陥検査装置とバーコ
ードリーダについて述べたが、同様な走査光学系用いた
装置であれば適用できるものである。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１記載の発明に係わる欠陥検査装置によれば、集光
光学系の第１の光学レンズが、ウエスト位置を可変する
ように光軸方向へ移動し、前記集光光学系の第２の光学
レンズがビームウエスト径を可変するように移動するた
めに、光学系の最適設計をしなおしたり検出力の低下を
まねくことなく、検査対象物に応じてビーム径を変更し
たり、検査工程に合わせてビームスポットの収束位置を
変えることができるここで、第１並びに第２の光学レン
ズの位置を調整することで出射光が可変自在な径を有す
る平行光とするように構成したものでは、プリオブジェ
クティブ型の走査光学系にも適用して収束ビームスポッ
トのビーム径を検査対象物に応じて変更することができ
る。

【００４４】さらに、調整手段が第１並びに第２の光学
レンズを光軸方向に各々移動させるものでは、情報入力
手段からの対象物までの距離情報と所定のビームウエス
ト径情報があると自動的に対象物上に所定のビームウエ
スト径を得るように両レンズの位置を調整することがで
きる。また、請求項４記載の発明に係わる走査光学装置
によれば、測光手段の距離情報から得られた対象物の離
間距離に応じて調整手段が対象物上に可変自在のビーム
ウエスト径を得るように第１並びに第２の光学レンズの
位置を調整するために、対象物との離間距離に応じて可
変焦点制御した際に正確な測定を行なうことができる。

【００４５】さらに、対象物までの離間距離及びビーム
ウエスト径を得るための前記第１並びに第２の光学レン
ズの位置情報を予め記憶する記憶手段を設けたもので
は、記憶手段から該位置情報を読み出して調整手段に調
整させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例におけるポストオブジェクティブ型に
適用される集光光学系の概略構成図

【図２】本実施例におけるシリンドリカルコンバータと
集光光学系の概略構成図

【図３】本実施例における集光光学系の詳細構成図

【図４】本実施例におけるプリオブジェクティブ型に適
用される集光光学系の概略構成図

【図５】本実施例におけるビームウエスト径及びウエス
ト位置とＬ₁，Ｌ₂の関係を説明する図

【図６】本実施例における自動調整制御の概略ブロック
図

【図７】他の実施例におけるバーコードリーダの自動調
整制御の概略ブロック図

【図８】従来例におけるプリオブジェクティブ型に適用
される集光光学系の概略構成図

【図９】従来例におけるポストオブジェクティブ型に適
用される集光光学系の概略構成図

【図１０】従来例におけるポストオブジェクティブ型集
光光学系のビーム径調整を説明する図

【符号の説明】

１レーザ光源２シリンドリカルコンバータ１０集光光学系１１ネジクランプ１２ネジ嵌合部２０検査対象物２１操作パネル２２測光部２３スイッチ２４ＣＰＵ２５，３３記憶部２６，２７，３１駆動モータｆ₁，ｆ₂，ｆ₃，ｆ₄ レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−170543（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−43129（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−278013（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G02B 9/00 - 17/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】集光光学系を介して、検査対象物にレーザ
ビーム光を走査する走査手段と、該走査されたレーザビーム光の散乱や偏光した反射光或
いは透過光を受光する受光手段と、該受光手段の受光結果に基づいて該対象物の欠陥を検出
する検出手段と、を含んで構成される欠陥検査装置において、前記集光光学系は、該系内の複数の光学レンズが光軸方
向へ移動することによってウエスト位置及びビームウエ
スト径を可変し、該複数の光学レンズは主としてウエス
ト位置を可変する第１の光学レンズと、第１の光学レンズとは独立して設けられ主としてビーム
ウエスト径を可変する第２の光学レンズと、を具備することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】前記集光光学系は、前記第１の光学レンズ
に入射するレーザビーム光が該レンズの焦点位置から出
射されるのと等価になる関係を有するように、前記第１
並びに第２の光学レンズの位置を調整することで、出射
光を可変自在な径を有する平行光とすることを特徴とす
る請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】前記対象物までの距離情報と所定のビーム
ウエスト径情報を入力する情報入力手段と、前記第１の
光学レンズと第２の光学レンズを光軸方向に各々移動さ
せる調整手段とを有し、前記情報入力手段からの入力情
報に基づいて前記調整手段が前記対象物上に所定のビー
ムウエスト径を得るように前記第１並びに第２の光学レ
ンズの位置を調整することを特徴とする請求項１記載の
欠陥検査装置。
【請求項４】対象物までの距離を測光する測光手段と、レーザビーム光の集光光学系の所定レンズを光軸方向に
移動調整する調整手段と、前記集光光学系を介して前記対象物を走査するレーザビ
ーム光の反射光を受光する受光手段と、該受光手段の受光結果に基づいて前記対象物の情報を識
別する識別手段と、を含んで構成される光学走査装置において、前記集光光学系は、光軸方向へ移動自在に構成され該移
動に応じてビームウエスト径を固定した状態でウエスト
位置を可変する第１の光学レンズと、前記第１の光学レンズとは独立して移動自在に構成さ
れ、該移動に応じてウエスト位置を固定した状態でビー
ムウエスト径を可変する第２の光学レンズと、を具備し、前記測光手段の距離情報から得られた対象物
の離間距離に応じて前記調整手段が前記対象物上に可変
自在のビームウエスト径を得るように前記第１並びに第
２の光学レンズの位置を調整することを特徴とする光学
走査装置。
【請求項５】対象物までの離間距離及びビームウエスト
径を得るための前記第１並びに第２の光学レンズの位置
情報を予め記憶する記憶手段を有することを特徴とする
請求項３または請求項４に記載の欠陥検査装置または光
学走査装置。