JP5154661B2 - Optical component adjustment method and optical component adjustment system - Google Patents
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Description
この発明は、所定の観測装置を用いて光学機器に搭載された光学部品の調整を行うのに適した光学部品調整方法、および該方法を行うのに適した光学部品調整システムに関する。 The present invention relates to an optical component adjustment method suitable for adjusting an optical component mounted on an optical instrument using a predetermined observation apparatus, and an optical component adjustment system suitable for performing the method.
レーザープリンタやプロジェクタ等の光学機器には、例えば特開昭59−38723号公報に開示されるように、光源から照射されたレーザー光を被走査面上に精度良く走査するため、反射ミラーや偏向器等の各種光学部品が調整工程を経て光学機器の筐体に精度良く取り付けられている。 For optical devices such as laser printers and projectors, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-38723, a laser beam emitted from a light source is scanned on a scanned surface with high accuracy. Various optical components such as a container are attached to the housing of the optical device with high accuracy after an adjustment process.
図1〜図3の各図に、従来実施されている調整工程を説明するための図を示す。図1は、調整工程で用いられる周知の調整用望遠鏡50と一対の光軸用指標本体202a、202bの構成を示す斜視図である。図1又は以降の各図中一点鎖線は、反射ミラーや偏向器等の各種光学部品が搭載される図示省略された光学機器の中心軸(光軸)AXである。本明細書において、中心軸AXと平行な方向を「Y方向」と定義し、Y方向と直交し且つ互いに直交する二方向を「X方向」、「Z方向」と定義する。
FIGS. 1 to 3 are diagrams for explaining an adjustment process that is conventionally performed. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a known
各種光学部品の調整を行うためには、各種光学部品を光学機器の筐体に取り付けるのに先立ち、調整用望遠鏡50の光軸を光学機器の中心軸AX上に合わせ込む必要がある。そのために、作業者は、一対の光軸用指標本体202a、202bを光学機器の筐体に形成された取付部に取り付ける。光軸用指標本体202a、202bは、取付部が精密に加工されていることから、十字型の各指標の中心(十字をなす各線の交点)204a、204bが略中心軸AX上に位置するように光学機器の筐体に精度良く取り付けられる。この状態で、作業者は、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながら望遠鏡本体50aの位置をX方向又はY方向に微調整し、或いは望遠鏡本体50aをXY平面上又はYZ平面上で回転させて該本体の角度を微調整する。作業者は、調整用望遠鏡50のレチクルの中心が2つの光軸用指標中心204a、204bと重なり合うように、望遠鏡本体50aを微調整する。2つの光軸用指標中心204a、204bが調整用望遠鏡50のレチクルの中心に重なり合ったとき、中心軸AXに対する調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業が完了する。
In order to adjust various optical components, it is necessary to align the optical axis of the adjusting
図2は、調整用望遠鏡50、光軸用指標本体202a、202b、および被調整部品の構成を示す斜視図である。図3は、調整用望遠鏡50、一対の部品用指標本体212a、212b、および被調整部品の構成を示す斜視図である。図2においては、図面を明瞭化するため、光学機器の筐体に加えて部品用指標本体212a、212bの図示を省略する。図3においては、図面を明瞭化するため、光学機器の筐体に加えて光軸用指標本体202a、202bの図示を省略する。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
作業者は、調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業に次いで、光学機器に搭載される光学系を構成する各種光学部品、つまり各種被調整部品を光学機器の筐体に取り付ける。図2又は図3においては、被調整部品として偏向器1(例えばガルバノミラー)と反射ミラー301を図示し、他の被調整部品の図示は便宜上省略する。さらに、作業者は、部品用指標本体212a、212b、および図示省略された他の被調整部品を調整するための部品用指標本体を光学機器の筐体に取り付ける。全ての部品用指標本体は、光軸用指標本体202a、202bと同じく、光学機器の筐体に精度良く取り付けられる。
The operator attaches various optical components constituting the optical system mounted on the optical device, that is, various adjusted components, to the housing of the optical device, following the alignment operation of the optical axis of the
偏向器1は偏向ユニット10が、反射ミラー301はミラーユニット300が有している。偏向ユニット10は、偏向器1の位置又は角度を微調整する微調整用精密ステージ2を有している。調整工程において作業者は、微調整用精密ステージ2を操作して偏向器1の位置調整や角度調整を行う。ミラーユニット300は、反射ミラー301をYZ平面上で回動自在に保持するミラー台302を有している。調整工程においてミラー台302は、光学機器の筐体に仮止めされている。ミラー台302が仮止め状態にあるとき、作業者は、ミラー台302又は反射ミラー301自体を手で動かして、反射ミラー301の位置又は角度を微調整する。作業者は、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながら偏向器1又は反射ミラー301を微調整して、調整用望遠鏡50のレチクルの中心を部品用指標本体212a、212bの部品用指標中心214a、214bと重ね合わせる。2つの部品用指標中心214a、214bが調整用望遠鏡50のレチクルの中心に重なり合ったとき、偏向器1および反射ミラー301の調整が完了する。
The
ところで、調整工程中例えば作業者の身体が調整用望遠鏡50に接触等して調整用望遠鏡50が動き、調整用望遠鏡50の光軸が中心軸AXから外れることがある。この場合、作業者は、微調整用精密ステージ2を操作して偏向器1を中心軸AXから一旦退避させる。作業者は、偏向器1を退避させた後、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながら望遠鏡本体50aを微調整して、2つの光軸用指標中心204a、204bを調整用望遠鏡50のレチクルの中心に再度重ね合わせる。作業者は、調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業を終えると、微調整用精密ステージ2を操作して偏向器1を元の位置に戻すこととなる。精密な調整作業を継続して行うためには、偏向器1を元の位置に精度良く戻す必要がある。
Incidentally, during the adjustment process, for example, the operator's body may come into contact with the
また、部品用指標本体212a、212bは、実装スペースの関係上、図3に示される位置、つまり反射ミラー301によって折り曲げられた光路上に配置できないことがある。この場合、部品用指標本体212a、212bは、例えば偏向器1から反射ミラー301に延びる中心軸AXの延長線AX’上(図3参照)に精度良く配置される。ここで、調整工程中例えば作業者の身体が偏向ユニット10に接触等して偏向ユニット10が動き、偏向ユニット10の位置又は角度がずれることがある。この場合、作業者は、反射ミラー301を中心軸AXから一旦退避させるため、反射ミラー301自体を大きく回転させるか、ミラーユニット300を光学機器の筐体から取り外す。作業者は、反射ミラー301を退避させた後、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながら偏向器1を再調整して、調整用望遠鏡50のレチクルの中心を2つの部品用指標中心214a、214bに再度重ね合わせる。作業者は偏向器1の再調整を終えると、今度は反射ミラー301を元の位置に戻すべく、反射ミラー301の再調整を行うこととなる。精密な調整作業を継続して行うためには、反射ミラー301の再調整を精度良く行う必要がある。
In addition, the
しかし、一旦退避させた偏向器1や反射ミラー301を元の位置や角度に精度良く戻すことは至極困難である。偏向器1や反射ミラー301を元の位置や角度に精度良く戻すためには、例えば位置再現性や角度再現性を保障する複雑な構造を導入したり、調整時間を長くしたりする解決方法が想定される。しかし、何れの場合も製造コストの増加や量産性の低下等の別の弊害を生じさせるため、有効な解決方法とはいえない。すなわち、従来実施されている調整方法では、調整工程中に生じた調整用望遠鏡や被調整部品の位置や角度のずれを修正する代償として、別の被調整部品の位置精度や角度精度が低下するという弊害が生じてしまう。また、かかる精度低下に起因する光路のずれは被調整部品が多いほど累積するため、調整作業に深刻な影響を及ぼす。
However, it is extremely difficult to return the
なお、複数の光学部品を有する光学機器そのものに関する文献は多々あるものの、以上に述べた背景技術および問題点に関する適切な先行技術文献を見出すことはできなかった。 Although there are many documents related to the optical apparatus itself having a plurality of optical components, no appropriate prior art documents related to the background art and the problems described above have been found.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、調整工程中に光学部品等の位置や角度がずれた場合にも、他の光学部品の位置精度や角度精度の低下を招くことなく、かかる光学部品等のずれを修正するのに好適な光学部品調整方法、および該方法を行うのに適した光学部品調整システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide position accuracy and angle accuracy of other optical components even when the position and angle of the optical components are shifted during the adjustment process. It is an object of the present invention to provide an optical component adjustment method suitable for correcting a shift of such an optical component and the like, and an optical component adjustment system suitable for performing the method.
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る光学部品調整方法は、所定の観測装置を用いて光学機器に搭載された光学部品の調整を行う方法であり、以下の特徴を有する。すなわち、かかる光学部品調整方法は、光学機器における使用波長の光を反射させると共に該使用波長以外の少なくとも一部領域の波長の光を透過させる波長選択型の光学部品を該光学機器に取り付ける波長選択型光学部品取付ステップと、波長選択型の光学部品の反射面の裏面側に所定の指標を配置する第一の指標配置ステップと、観測装置の観測範囲内において該観測装置が持つ所定の観測基準と指標とが所定の位置関係を満たすように、波長選択型の光学部品より該観測装置側に光学的に位置する少なくとも一つの光学部品の位置又は角度を調整する光学部品調整ステップとを含むことを特徴としている。 An optical component adjustment method according to an embodiment of the present invention that solves the above-described problem is a method of adjusting an optical component mounted on an optical apparatus using a predetermined observation device, and has the following characteristics. That is, such an optical component adjustment method is a wavelength selection method in which a wavelength selection type optical component that reflects light having a wavelength used in an optical device and transmits light having a wavelength in at least a partial region other than the wavelength used is attached to the optical device. Mounting optical component step, a first index placement step for placing a predetermined index on the back side of the reflective surface of the wavelength-selective optical component, and a predetermined observation standard possessed by the observation device within the observation range of the observation device And an optical component adjustment step for adjusting the position or angle of at least one optical component optically positioned closer to the observation device than the wavelength selective optical component so that the index and the index satisfy a predetermined positional relationship. It is characterized by.
本発明に係る光学部品調整方法によれば、一部領域の波長の光を透過させるように光学部品が構成されているため、指標は、調整位置からずれた光学部品を再調整する際に他の光学部品を移動させることなく観測される。そのため、調整位置からずれた光学部品を他の光学部品の位置精度や角度精度の低下を生じさせることなく再調整できるようになる。また、他の光学部品の精度低下が実質的に生じないため、該精度低下に起因する光路のずれが累積して精密な調整作業を妨げることが無くなる。別の側面によれば、光学部品を大きく移動させる必要がないため、光学部品の再調整にかかる時間が短縮する効果も奏される。 According to the optical component adjustment method of the present invention, since the optical component is configured to transmit light having a wavelength in a partial region, the index is different when the optical component shifted from the adjustment position is readjusted. It is observed without moving the optical parts. Therefore, the optical component shifted from the adjustment position can be readjusted without causing a decrease in the positional accuracy and angular accuracy of the other optical components. In addition, since the accuracy of other optical components is not substantially lowered, the optical path deviation due to the accuracy reduction is not accumulated, thereby preventing a precise adjustment operation from being hindered. According to another aspect, since it is not necessary to move the optical component greatly, an effect of shortening the time required for readjustment of the optical component is also achieved.
第一の指標配置ステップにおいて指標は、例えば波長選択型の光学部品に入射される使用波長の光の光路の延長線上に配置される。ここで、本発明に係る光学部品調整方法は、光学機器使用時における使用波長の光の光路上に指標を配置する第二の指標配置ステップをさらに含む方法としてもよい。この場合に、第一の指標配置ステップにおいて配置される指標と、第二の指標配置ステップにおいて配置される指標は、互いに区別できるよう、色又は形態が異なることが望ましい。 In the first indicator placement step, the indicator is placed on, for example, an extension of the optical path of the light of the working wavelength incident on the wavelength selective optical component. Here, the optical component adjustment method according to the present invention may be a method further including a second index arrangement step of arranging an index on an optical path of light having a wavelength used when using an optical device. In this case, it is desirable that the index arranged in the first index arrangement step and the index arranged in the second index arrangement step are different in color or form so that they can be distinguished from each other.
上記の所定の位置関係は、例えば観測装置の観測範囲内における観測基準と指標との位置が一致する関係である。 The predetermined positional relationship is, for example, a relationship in which the positions of the observation reference and the index within the observation range of the observation apparatus coincide.
光学部品調整ステップにおいて指標は、好ましくは、観測装置が有する対物光学系の被写界深度内に収められる。 In the optical component adjustment step, the index is preferably stored within the depth of field of the objective optical system included in the observation apparatus.
指標は、観測装置の観測範囲内に鮮明に写るように、所定の照明光により直接照明されることが望ましい。 It is desirable that the index is directly illuminated with a predetermined illumination light so that it can be clearly seen within the observation range of the observation apparatus.
光学部品調整ステップにおいて少なくとも一つの光学部品の位置又は角度を調整する時以外は、観測装置の観測範囲内に不要な指標が写らないように、使用波長以外の少なくとも一部領域の波長の光を吸収する吸収部材を波長選択型の光学部品の裏面に取り付けることが望ましい。 Except when adjusting the position or angle of at least one optical component in the optical component adjustment step, light of at least a part of the wavelengths other than the used wavelength is used so that an unnecessary index is not reflected in the observation range of the observation device. It is desirable to attach the absorbing member to be absorbed to the back surface of the wavelength selective optical component.
また、上記の課題を解決する本発明の一形態に係る光学部品調整システムは、所定の観測装置を用いて光学機器に搭載された光学部品の調整を行うのに適したシステムであり、以下の特徴を有する。すなわち、かかる光学部品調整システムは、光学機器に取り付けられた、該光学機器における使用波長の光を反射させると共に該使用波長以外の少なくとも一部領域の波長の光を透過させる波長選択型の光学部品と、波長選択型の光学部品の反射面の裏面側に配置された指標とを有し、観測装置の観測範囲内において該観測装置が持つ所定の観測基準と指標とが所定の位置関係を満たすように、波長選択型の光学部品より該観測装置側に光学的に位置する少なくとも一つの光学部品の位置又は角度が調整自在に構成されていることを特徴としている。 An optical component adjustment system according to an aspect of the present invention that solves the above-described problem is a system suitable for adjusting an optical component mounted on an optical apparatus using a predetermined observation device. Has characteristics. That is, this optical component adjustment system is a wavelength selective optical component that is attached to an optical device and reflects light having a wavelength used in the optical device and transmits light having a wavelength in at least a partial region other than the wavelength used. And an index disposed on the back side of the reflection surface of the wavelength-selective optical component, and a predetermined observation standard and the index possessed by the observation device satisfy a predetermined positional relationship within the observation range of the observation device As described above, the position or angle of at least one optical component optically positioned on the observation device side from the wavelength selective optical component is configured to be adjustable.
ここで、指標には、使用波長の光の光路上に配置される第一指標と、波長選択型の光学部品に入射される該使用波長の光の光路の延長線上に配置される第二指標があって、第一指標と第二指標は、互いに区別できるよう、色又は形態が異なることが望ましい。 Here, the index includes a first index disposed on the optical path of the light having the wavelength used, and a second index disposed on an extension of the optical path of the light having the wavelength used, which is incident on the wavelength selective optical component. Therefore, it is desirable that the first index and the second index are different in color or form so that they can be distinguished from each other.
本発明に係る光学部品調整システムは、指標を観測装置の観測範囲内に鮮明に写すため、該指標を直接照明する照明手段をさらに有する構成としてもよい。 The optical component adjustment system according to the present invention may further include an illuminating unit that directly illuminates the index in order to clearly display the index within the observation range of the observation apparatus.
また、本発明に係る光学部品調整システムは、少なくとも一つの光学部品の位置又は角度を調整する時以外に観測装置の観測範囲内に不要な指標が写らないように、波長選択型の光学部品の裏面に取り付けられる、使用波長以外の少なくとも一部領域の波長の光を吸収する吸収部材をさらに有することが望ましい。 In addition, the optical component adjustment system according to the present invention includes a wavelength selective optical component so that an unnecessary index is not reflected in the observation range of the observation apparatus except when adjusting the position or angle of at least one optical component. It is desirable to further have an absorbing member that is attached to the back surface and absorbs light having a wavelength in at least a partial region other than the used wavelength.
以下、図面を参照して、本発明に係る光学部品調整システムおよび光学部品調整方法を説明する。 Hereinafter, an optical component adjustment system and an optical component adjustment method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態において光学機器(被走査面上にレーザー光を走査する光学機器であって、例えばレーザープリンタやプロジェクタ等)の筐体には複数の光学部品、すなわち被調整部品が取り付けられる。また、各種被調整部品を調整するために必要な指標本体が、調整工程時に光学機器の筐体に複数取り付けられる。なお、本実施形態を説明する各図においては、図面を明瞭化するため、光学機器の筐体の図示は省略する。また、以降の各図において図1〜図3に示された構成と同一又は同様の構成には同一又は同様の符号を付して、原則説明を省略する。 In an embodiment of the present invention, a plurality of optical components, that is, adjusted components are attached to a housing of an optical device (an optical device that scans laser light on a surface to be scanned, such as a laser printer or a projector). In addition, a plurality of index bodies necessary for adjusting the various parts to be adjusted are attached to the housing of the optical apparatus during the adjustment process. In each of the drawings explaining the present embodiment, the housing of the optical device is not shown for the sake of clarity. In the following drawings, the same or similar components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same or similar reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図4、図5、図6はそれぞれ、本発明の実施形態において各種被調整部品を調整するためのシステム(光学部品調整システム)の構成を示す側面図、斜視図、概略図である。図4には、調整用望遠鏡50の構成を概略的に説明するため、調整用望遠鏡50に内蔵される一部の部品が破線で示されている。図4、図5の各図には、被調整部品として偏向器11(例えばガルバノミラー)と反射ミラー301を図示し、他の被調整部品の図示は便宜上省略する。また、図4、図5の各図には、部品用指標本体212a、212bを図示し、他の指標本体の図示は便宜上省略する。図6には、被調整部品として偏向器11、反射ミラー301、401、501、601を図示し、他の被調整部品の図示は便宜上省略する。また、図6には、光軸用指標本体202a、202b、部品用指標本体212a、212b、222a、222bを図示し、他の指標本体の図示は便宜上省略する。
4, 5, and 6 are a side view, a perspective view, and a schematic view, respectively, showing a configuration of a system (optical component adjustment system) for adjusting various adjusted components in the embodiment of the present invention. In FIG. 4, in order to schematically describe the configuration of the
本実施形態の調整工程においても従来と同じく、先ず、光学機器の筐体の中心軸(光軸)AXに対する調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業が行われる。かかる光軸の合わせ込み作業を、図4又は図5に示される調整用望遠鏡50の構成図を参照しつつ図1を援用して説明する。
Also in the adjustment process of the present embodiment, as in the prior art, first, the optical axis of the
調整用望遠鏡50には、例えばコースタル・オプティカル・システム社のアライメントテレスコープ([平成20年11月検索]、インターネット、URL:<http://www.coastalopt.com/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=11&Itemid=99999999>参照)が使用される。図4に示されるように、調整用望遠鏡50は、望遠鏡本体50aの内部に対物光学系54、レチクル55、および接眼光学系56を保持している。望遠鏡本体50aの外部から対物光学系54に入射された光は、望遠鏡本体50a内部の図示省略された各種光学素子を透過してレチクル55上に中間像を結ぶ。作業者は、接眼光学系56を通じてレチクル55およびレチクル55上に結ばれる像を観察する。なお、対物光学系54、接眼光学系56はそれぞれ、図4中単レンズで示されているが、実際には複数枚のレンズによって構成されている。
The
図4又は図5に示されるように、調整用望遠鏡50は、フォーカシングノブ57を有している。対物光学系54は、作業者によるフォーカシングノブ57の操作量に応じて、一部のレンズ群が移動する。フォーカシングノブ57に連動したレンズ群の移動により、対物光学系54の焦点位置の調節がなされる。調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業において、対物光学系54は、略中心軸AX上に配置された何れの光軸用指標中心204a、204bも被写界深度内に収まるように焦点が調節される。なお、偏向器11を挟んで調整用望遠鏡50と逆側に延びる、光軸用指標中心204a、204bが位置する延長線は厳密には光学機器の中心軸AXではないが、ここでは説明の便宜上、中心軸AXとして説明している。
As shown in FIG. 4 or FIG. 5, the
また、調整用望遠鏡50は、垂直方向調整用マイクロメータ58、水平方向調整用マイクロメータ59を有している。垂直方向調整用マイクロメータ58、水平方向調整用マイクロメータ59は、レチクル55と連動している。レチクル55は、作業者による垂直方向調整用マイクロメータ58又は水平方向調整用マイクロメータ59の操作量に応じて、Z方向又はX方向に移動する。図7に、調整用望遠鏡50を覗いたときの該望遠鏡50の視野範囲60に写るレチクル55のパターンの一例を示す。
The
作業者は、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながら、垂直方向調整用マイクロメータ58又は水平方向調整用マイクロメータ59により、レチクル55のパターン中心55cを視野範囲60の中心に調節する。その上で作業者は、図1に示されるように望遠鏡本体50aの位置をX方向又はY方向に微調整し、或いは望遠鏡本体50aをXY平面上又はYZ平面上で回転させて該本体の角度を微調整して、レチクル55のパターン中心55cを2つの光軸用指標中心204a、204bに重ね合わせる。これにより、調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業が完了する。
The operator adjusts the
作業者は、調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業に次いで、各種被調整部品を光学機器の筐体に取り付ける。図6には、光学機器の筐体に取り付けられる被調整部品として、偏向器11、反射ミラー301、401、501、601が示されている。但し、実際には、より多くの被調整部品が光学機器の筐体に取り付けられる。図4又は図5に示されるように、偏向器11は偏向ユニット100が、反射ミラー301はミラーユニット300が有している。反射ミラー401、501、601は、反射ミラー301と同じく、図示省略されたミラー台によりYZ平面上で回動自在に保持されている。
The operator attaches various parts to be adjusted to the housing of the optical device after the adjustment operation of the optical axis of the
偏向ユニット100は、偏向器11に加えて微調整用精密ステージ2を有している。微調整用精密ステージ2には、被調整部品の位置又は角度を4軸方向で微調整する汎用的なステージ(例えばシグマ光機株式会社のTSD−409C、TSD−409S、TSD−609C、TSD−609S等([平成20年11月検索]、インターネット、URL:<http://www.sigma-koki.com/english/C/ManualStages/MultiAxezStages/TSD-XYZQ/TSD-XYZQ.html>参照))が使用される。調整工程において作業者は、微調整用精密ステージ2を操作することにより、偏向器11の位置をX方向、Y方向、Z方向に微調整し、或いは偏向器11のXY平面上での角度を微調整することができる。偏向器11のYZ平面上での角度は、図示省略されたアクチュエータにより電気的に又は手動によって調整可能である。
The
作業者は、被調整部品を調整するための部品用指標本体も光学機器の筐体に取り付ける。図6には、光学機器の筐体に取り付けられる部品用指標本体として、部品用指標本体212a、212b、222a、222bが示されている。但し、実際には、より多くの部品用指標本体が光学機器の筐体に取り付けられる。なお、筐体に取り付けられている全ての部品用指標本体は寸法差等があるものの、基本的構成は部品用指標本体212a、212bと同じである。
The operator also attaches a component indicator main body for adjusting the component to be adjusted to the housing of the optical device. FIG. 6 shows
部品用指標本体212a、212bは、取付部が精密に加工されていることから、部品用指標中心214a、214b(部品用指標本体212a、212bが有する十字型指標の中心)が略中心軸AX上に位置するように光学機器の筐体に精度良く取り付けられる。部品用指標本体222a、222bは、部品用指標中心224a、224bが反射ミラー501から反射ミラー601に延びる中心軸AXの略延長線AX1上(図6参照)に位置するように光学機器の筐体に精度良く取り付けられる。
Since the
被調整部品のうち、偏向器11の偏向面11P、および裏面側に部品用指標本体が配置された反射ミラー(ここでは図6に示される反射ミラー601)のミラー面601Rは、特定波長域(具体的には、光学機器による走査に実際に使用される使用波長を含む領域)の光のみを反射するように特殊なコーティングがされている。図8に、偏向面11P、ミラー面601Rの反射スペクトルを示す。図8の縦軸は反射率(単位:%)を、図8の横軸は波長(単位:nm)をそれぞれ示している。また、図8の実線はP偏光の反射スペクトルを、図8の破線はS偏光の反射スペクトルをそれぞれ示している。図8に示されるように、偏向面11P、ミラー面601Rの各面は主に380〜450nm付近の波長の光を反射させ、それ以外の波長の光を透過させるように構成されている。また、偏向面11P、ミラー面601Rの裏面は、可視光領域およびその近辺の波長の光を透過させるように構成されている。すなわち、偏向器11、反射ミラー601に入射された光は、走査に使用される近辺の波長の光が反射され、それ以外の波長の光が透過される。一方、反射ミラー301、401、501のミラー面は一般的なミラー面であり、例えば可視光領域およびその近辺の波長の光を反射させる。
Among the components to be adjusted, the
図5、図6等を参照して、偏向器11および反射ミラー301を調整する作業を説明する。作業者は、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながら偏向器11又は反射ミラー301の微調整を行う。具体的には、作業者は、調整用望遠鏡50のフォーカシングノブ57を操作して、部品用指標中心214aおよび214bが対物光学系54の被写界深度内に収まるように対物光学系54の焦点を調節する。次いで作業者は、微調整用精密ステージ2を操作して偏向器11の位置調整や角度調整を行いつつ、ミラー台302又は反射ミラー301自体を手で動かして反射ミラー301の位置調整や角度調整も行い、レチクル55のパターン中心55cを部品用指標中心214a、214bと重ね合わせる。2つの部品用指標中心214a、214bがパターン中心55cに重なり合ったとき、偏向器11、反射ミラー301が共に適正な位置および角度に調整されたことになる。作業者は偏向器11および反射ミラー301の調整を終えると、微調整用精密ステージ2の各クランプを締め、また、ミラー台302の本締めを行って、偏向器11および反射ミラー301を光学機器の筐体に固定する。
The operation of adjusting the
ところで、上述したように偏向器11の偏向面11Pは一部領域の波長の光を透過することから、部品用指標本体212a、212bの指標の像が偏向面11Pとその裏面の各面で反射されて、当該指標の二重像が調整用望遠鏡50の視野範囲60内で観察される不都合がある。このような二重像の発生を防ぐべく、偏向面11Pの裏面には、調整工程中原則、単色無地の紙等(可視光領域およびその近辺の波長の光を吸収する部材)が貼り付けられている。
By the way, as described above, the deflecting
ここで、調整工程中例えば作業者の身体が調整用望遠鏡50に接触等して調整用望遠鏡50が動き、調整用望遠鏡50の光軸が中心軸AXから外れることがある。この場合、作業者は、偏向面11Pの裏面に貼り付けられた紙を外して、光軸AXと略直交する角度に偏向面11Pを回転させる。作業者は次いで、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながらフォーカシングノブ57を操作して対物光学系54の焦点を調節する。対物光学系54の焦点が偏向面11Pより後方に移動されたとき、調整用望遠鏡50の視野範囲60には偏向器11が一部領域の波長の光を透過することから、偏向面11Pの裏面側に位置する物体の像(走査に使用される近辺の波長の光の像を除く)、つまり光軸用指標本体202a、202bの指標の像が観察される。
Here, during the adjustment process, for example, the operator's body may come into contact with the
そのため、作業者は、微調整用精密ステージ2を操作して偏向器11を中心軸AXから退避させるまでも無く、調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業を行うことができる。このように本実施形態の調整方法によれば、微調整用精密ステージ2を操作して偏向器11を移動させる必要がない。そのため、調整用望遠鏡50の位置や角度のずれを修正する際に従来生じていた偏向器11の位置精度や角度精度が低下する問題が有効に避けられる。かかる精度低下が実質的に生じないため、該精度低下に起因する光路のずれが累積して精密な調整作業を妨げることが無くなる。別の側面によれば、偏向器11を中心軸AXから退避させる必要がないため、調整用望遠鏡50の光軸の合わせ込み作業にかかる時間が短縮する効果も奏される。
Therefore, the operator can perform the alignment operation of the optical axis of the
次に、図6を参照して、反射ミラー401、501を調整する作業を説明する。ミラー面601R等の波長選択性を有する面の裏面にも、偏向面11Pの裏面と同様に単色無地の紙等が貼り付けられている。作業者は、反射ミラー401、501の調整を行う際、ミラー面601Rの裏面の紙を外す。次いで作業者は、調整用望遠鏡50のアイピースを覗きながら反射ミラー401又は501を微調整する。具体的には、作業者は、調整用望遠鏡50のフォーカシングノブ57を操作して、部品用指標中心224aおよび224bが対物光学系54の被写界深度内に収まるように対物光学系54の焦点を調節する。次いで作業者は、各反射ミラーのミラー台や反射ミラー401又は501自体を手で動かして反射ミラー401又は501の位置調整や角度調整を行い、レチクル55のパターン中心55cを部品用指標中心224a、224bと重ね合わせる。2つの部品用指標中心224a、224bがパターン中心55cに重なり合ったとき、反射ミラー401および501が適正な位置および角度に調整されたことになる。作業者は反射ミラー401、501の調整を終えると、上記の紙をミラー面601Rの裏面に再び貼り付ける。また、反射ミラー401、501のミラー台を本締めして、反射ミラー401および501を光学機器の筐体に固定する。
Next, an operation for adjusting the reflection mirrors 401 and 501 will be described with reference to FIG. Similarly to the back surface of the deflecting
なお、反射ミラー601を調整中、調整用望遠鏡50の視野範囲60には、部品用指標本体222a、222bの指標だけでなく部品用指標本体212a、212bの指標もぼやけて写る。部品用指標本体212a、212bの指標は、他の全ての指標と区別できるように十字の角度や色、或いは形そのものが異なっている。そのため作業者は、部品用指標本体212a、212bの指標と他の指標(ここでは部品用指標本体212a、212bの指標)とを混同することなく被調整部品(ここでは反射ミラー401、501)の調整を行うことができる。
During the adjustment of the reflecting
本実施形態においては、偏向器11や反射ミラー601等が一部領域の波長の光しか反射させないため、調整用望遠鏡50から光学的に離れた位置の指標ほど調整用望遠鏡50の視野範囲60内で暗く写りぼやけることが懸念される。調整用望遠鏡50から光学的に離れた位置の指標も視野範囲60内で鮮明に写すため、各指標は、例えば白熱灯の白色光等によって直接照らされている。
In the present embodiment, since the
ここで、調整工程中例えば作業者の身体が何れかの被調整部品にぶつかって該被調整部品が調整位置からずれることがある。この場合、作業者は、調整位置からずれた被調整部品を特定して再調整するため、以下の作業を行う。 Here, during the adjustment process, for example, the body of the operator may hit any of the adjusted parts, and the adjusted part may be displaced from the adjustment position. In this case, the operator performs the following operations in order to identify and re-adjust the part to be adjusted that has shifted from the adjustment position.
すなわち作業者は、調整用望遠鏡50のアイピースを覗いてレチクル55のパターン中心55cが部品用指標中心214a、214bと重なり合っているかを確認する。部品用指標中心214a、214bがパターン中心55cからずれて観察される場合には、偏向器11又は反射ミラー301の少なくとも一方が調整位置からずれている。そのため、作業者は、偏向器11又は反射ミラー301の調整作業を行う。
That is, the operator looks through the eyepiece of the
一方、パターン中心55cが部品用指標中心214a、214bと重なり合って観察される場合には、偏向器11、反射ミラー301以外の被調整部品が調整位置からずれていることになる。作業者は、調整位置からずれた被調整部品を特定するため、反射ミラー601のミラー面601Rの裏面の紙を外す。部品用指標中心224a、224bがパターン中心55cからずれて観察される場合には、反射ミラー401又は501の少なくとも一方が調整位置からずれている。そのため、作業者は、反射ミラー401又は501の調整作業を行う。
On the other hand, when the
パターン中心55cが部品用指標中心224a、224bと重なり合って観察される場合には、反射ミラー501よりも調整用望遠鏡50から光学的に離れた被調整部品の何れかが調整位置からずれていることになる。作業者は、上記と同様の作業を続けて、調整位置からずれた被調整部品の特定と、特定された被調整部品の再調整を行う。
When the
このように本実施形態の調整方法によれば、調整位置からずれた被調整部品を特定する際に別の被調整部品を移動させる必要がない。そのため、調整位置からずれた被調整部品を再調整する際に従来生じていた該別の被調整部品の位置精度や角度精度が低下する問題が有効に避けられる。かかる精度低下が実質的に生じないため、該精度低下に起因する光路のずれが累積して精密な調整作業を妨げることが無くなる。別の側面によれば、被調整部品を中心軸AXから退避させる必要がないため、被調整部品の再調整にかかる時間が短縮する効果も奏される。 As described above, according to the adjustment method of the present embodiment, it is not necessary to move another adjusted component when specifying the adjusted component shifted from the adjustment position. Therefore, the problem that the position accuracy and angle accuracy of the other part to be adjusted, which has conventionally occurred when readjusting the part to be adjusted that is shifted from the adjustment position, can be effectively avoided. Since such a decrease in accuracy does not substantially occur, the optical path shift caused by the decrease in accuracy does not accumulate and prevent precise adjustment work. According to another aspect, since it is not necessary to retract the adjusted component from the central axis AX, an effect of shortening the time required for readjustment of the adjusted component is also achieved.
なお、反射ミラー601のミラー面601Rおよびその裏面は、中心軸AXに対して傾いて配置されている。そのため、部品用指標中心224a、224bの像は、反射ミラー601を透過する際に屈折する。したがって、部品用指標中心224a、224bは、延長線AX1上に位置する場合、厳密にはレチクル55のパターン中心55cと重なり合わず該中心55cからずれて観察される。但し、このときのずれ量は微少であるため無視できる範囲である。
Note that the
一方、上記のずれ量は、例えば反射ミラー601の角度や屈折率、部品用指標本体222a、222bの位置等により既知である。作業者は、より一層精度の高い調整作業を行うため、既知であるずれ量を考慮してパターン中心55cと部品用指標中心224a又は224bとの調整を行うようにしてもよい。別の側面によれば、調整精度をより一層向上させるべく、部品用指標本体222a、222bを筐体に取り付けたときに部品用指標中心224a、224bが延長線AX1から上記のずれ量に対応する距離だけずれて位置するように部品用指標本体222a、222bを構成してもよい。かかる構成によれば、部品用指標中心224a、224bは共に、反射ミラー601による屈折と望遠鏡本体50a内部の光学系の光学作用により、レチクル55のパターン中心55cに像を結ぶこととなる。
On the other hand, the shift amount is known, for example, from the angle and refractive index of the
以上が本発明の実施形態である。本発明に係る光学部品調整システムおよび光学部品調整方法は、上記の構成又は方法に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば被調整部品を調整するため、指標は、調整用望遠鏡50から光学的に最も離れた被調整部品の、調整用望遠鏡50から離れる側に最低限一つ配置されていればよい。
The above is the embodiment of the present invention. The optical component adjustment system and the optical component adjustment method according to the present invention are not limited to the above configuration or method, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in order to adjust the part to be adjusted, at least one index may be arranged on the side farthest from the adjusting
また、各指標の形は十字型に限定されない。各指標は、例えば作業者が指標の中心を特定できる形を有していればよい。 The shape of each index is not limited to a cross shape. Each index only needs to have a form that allows the operator to specify the center of the index, for example.
Claims (12)
前記光学機器における使用波長の光を反射させると共に該使用波長以外の少なくとも一部領域の波長の光を透過させる波長選択型の光学部品を該光学機器に取り付ける波長選択型光学部品取付ステップと、
前記波長選択型の光学部品の反射面の裏面側に所定の指標を配置する第一の指標配置ステップと、
前記観測装置の観測範囲内において該観測装置が持つ所定の観測基準と前記指標とが所定の位置関係を満たすように、前記波長選択型の光学部品より該観測装置側に光学的に位置する少なくとも一つの光学部品の位置又は角度を調整する光学部品調整ステップと、
を含むことを特徴とする光学部品調整方法。In an optical component adjustment method for adjusting an optical component mounted on an optical device using a predetermined observation device,
A wavelength-selective optical component mounting step that attaches a wavelength-selective optical component that reflects light of a wavelength used in the optical device and transmits light of a wavelength in at least a partial region other than the wavelength used to the optical device;
A first index arrangement step of arranging a predetermined index on the back side of the reflection surface of the wavelength-selective optical component;
At least optically positioned closer to the observation device than the wavelength-selective optical component so that a predetermined observation standard of the observation device and the index satisfy a predetermined positional relationship within the observation range of the observation device An optical component adjustment step for adjusting the position or angle of one optical component;
An optical component adjustment method comprising:
前記第一の指標配置ステップにおいて配置される指標と、前記第二の指標配置ステップにおいて配置される指標は、互いに区別できるよう、色又は形態が異なることを特徴とする、請求項2に記載の光学部品調整方法。A second indicator arrangement step of arranging an indicator on the optical path of the light having the wavelength used when using the optical device;
The indicator arranged in the first indicator placement step and the indicator placed in the second indicator placement step are different in color or form so that they can be distinguished from each other. Optical component adjustment method.
前記光学機器に取り付けられた、該光学機器における使用波長の光を反射させると共に該使用波長以外の少なくとも一部領域の波長の光を透過させる波長選択型の光学部品と、
前記波長選択型の光学部品の反射面の裏面側に配置された指標と、
を有し、
前記観測装置の観測範囲内において該観測装置が持つ所定の観測基準と前記指標とが所定の位置関係を満たすように、前記波長選択型の光学部品より該観測装置側に光学的に位置する少なくとも一つの光学部品の位置又は角度が調整自在に構成されていることを特徴とする光学部品調整システム。In an optical component adjustment system suitable for adjusting an optical component mounted on an optical device using a predetermined observation device,
A wavelength-selective optical component that is attached to the optical device and reflects light having a wavelength used in the optical device and transmits light having a wavelength in at least a partial region other than the wavelength used;
An index placed on the back side of the reflective surface of the wavelength-selective optical component;
Have
At least optically positioned closer to the observation device than the wavelength-selective optical component so that a predetermined observation standard of the observation device and the index satisfy a predetermined positional relationship within the observation range of the observation device An optical component adjustment system, wherein the position or angle of one optical component is adjustable.
前記第一指標と前記第二指標は、互いに区別できるよう、色又は形態が異なることを特徴とする、請求項9に記載の光学部品調整システム。The index includes a first index arranged on the optical path of the light having the used wavelength and a second index arranged on an extension line of the optical path of the light having the used wavelength incident on the wavelength selective optical component. There is
The optical component adjustment system according to claim 9, wherein the first index and the second index are different in color or form so as to be distinguished from each other.
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