JP5381613B2 - 光走査装置および光走査方法 - Google Patents
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Description
光量信号の基本演算式:(Ix1+Ix2)
なお、位置信号の基本演算式は、図4において2x/Lを示している(ここで、Lは電極X1、X2間の距離であり、xはレーザ光の受光面の中心位置からの位置である)。
Ls_x2=L1_x2+L2_x2+・・・・Ln_x2
位置信号L=(Ls_x1−Ls_x2)/(Ls_x1+Ls_x2)
加算・可変ゲインアンプL530は、各変換回路L510−1〜nから出力された光量信号L1〜Lnを加算処理し、全体の光量信号Lとして出力する。
ここでGvは、アンプのゲインを調整するための補正係数である。PSDに入射するレーザ光は、リング型レンズ250であるシリンドリカルレンズにより被検査物10の表面から反射されるレーザ光を複数のPSD素子260−1〜nに跨いで取捨されるため、PSD素子間の隙間の影響は軽減されるものの多少の変動がある。そこで、回転ミラー220の位置情報を回転ミラー駆動回路320より得てPSD素子間の隙間位置を検出し、信号の低下分をあらかじめ設定されたアンプのゲイン(Gv)を自動的に調整することで補正を行うものである。
光量信号:光量信号L+光量信号R
最終演算回路500で求めた位置信号と光量信号は走査制御部300に送られ、走査制御部300は位置信号に基づいて集光レンズ駆動回路310に指令して集光レンズ210を光軸上で移動させて集光レンズの焦点位置を移動し、被検査物10の表面におけるレーザ光の焦点を合わせる。また、光量信号は図示しない画像処理部に送られ、外観検査のための画像処理が行われる。
20 光ビーム
21、22 光点
30〜33 結像レンズ
40〜43 PSD素子
50 光ビーム走査方向
51、52 光点移動方向
100 光走査装置
200 レーザ光源
201 光軸
210 集光レンズ
220 回転ミラー
221 回転ミラー用モータ
230 リング状ミラーA
240 リング状ミラーB
250、251 リング型レンズ
260、261 リング型PSD
260−1〜n、261−1〜n PSD素子
270 リニアステージ
300 走査制御部
310 集光レンズ駆動回路
320 回転ミラー駆動回路
330 光量・位置検出回路
340 リニアステージ駆動回路
400 光ビーム
500 最終演算回路
510 変換回路L
511 変換回路R
520 加算・演算回路L
521 加算・演算回路R
530 加算・可変ゲインアンプL
531 加算・可変ゲインアンプR
600、601 リング型レンズ
610、611 リング型PSD
Claims (5)
- 光ビームを出射する光ビーム出射部と、
前記光ビームを前記光ビームの光軸に対して垂直の方向に反射するミラーを前記光軸を
中心として回転する回転ミラーと、
前記回転ミラーによって反射された前記光ビームを前記光軸と並行な方向へ反射する第
1のリングミラーと、
前記第1のリングミラーによって反射された前記光ビームを前記光軸と垂直の方向に反
射し、前記光軸上に配置された被検査物に照射する第2のリングミラーと、
前記被検査物の表面で反射した光ビームを通過させるリング状のシリンドリカルレンズ
と、
前記シリンドリカルレンズを通過した光ビームを受光し、リング状の基板に配置された
複数の光位置センサと
を備えることを特徴とする光走査装置。 - 前記光位置センサの出力から光量信号を生成し、前記光量信号を外観検査用の信号とし
て出力する外観検査信号出力部と
を備えることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。 - 前記光位置センサおよび前記シリンドリカルレンズは、前記第2のリングミラーを挟ん
で両側に配置される
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光走査装置。 - 前記第1のリングミラーと前記第2のリングミラーは、リング状の放物面をなす形状で
ある
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光走査装置。 - 光源から出射された光ビームを集光すると共に、前記光ビームの光軸上を移動可能な集
光レンズを介して光ビームを出射する光ビーム出射手順と、
前記光軸上に対して所定の角度の反射面を有した回転ミラーで前記出射された光ビーム
を前記光軸と交差する方向に反射する第1の光ビーム走査手順と、
前記反射した光ビームを第1のリングミラーで前記光軸と同方向に反射し、更に第2の
リングミラーで前記光軸方向に対して垂直の方向に反射して前記光軸上に配置された被検
査物に照射する光ビーム照射手順と、
前記被検査物の表面で反射した光ビームをリング状のシリンドリカルレンズで受け、リ
ング状の基板に配置された複数の光位置センサの受光面に集光する光ビーム検知手順と、
前記光位置センサの出力から前記受光面上の位置信号を生成し、前記位置信号に基づい
て前記集光レンズを移動して前記光ビームの焦点を前記被検査物の表面に結ばせる焦点制
御手順と、
前記第1の光ビーム走査手順における前記回転ミラーの1回転に同期して、前記第2の
リングミラーと前記シリンドリカルレンズと前記光位置センサとを所定のピッチで前記光
軸上を移動させる第2の光ビーム走査手順と
を備えることを特徴とする光走査方法。
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