JP5857711B2 - Optical measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、レーザスキャナ、レーザ顕微鏡、レーザ描画装置、光交換機、光無線通信装置等に用いられる光偏向器の光学特性（共振周波数、最大光学振り角など）を測定する光学測定装置に関する。   The present invention relates to an optical measurement apparatus that measures optical characteristics (resonance frequency, maximum optical swing angle, etc.) of an optical deflector used in a laser scanner, laser microscope, laser drawing apparatus, optical switch, optical wireless communication apparatus, and the like.

レーザスキャナ、レーザ顕微鏡、レーザ描画装置、光交換機、光無線通信装置等の分野においては、入射した光を任意の角度に向けて反射させる必要があり、このための機器として光偏向器が用いられている。   In the fields of laser scanners, laser microscopes, laser drawing devices, optical exchanges, optical wireless communication devices, etc., it is necessary to reflect incident light at an arbitrary angle, and an optical deflector is used as a device for this purpose. ing.

この種の光偏向器は、入射した光を任意の角度に出射することができ、一般的には、光偏向ミラーを偏向駆動することで実現している。   This type of optical deflector can emit incident light at an arbitrary angle, and is generally realized by deflecting and driving an optical deflection mirror.

光偏向器単体で光偏向角を二次元的に任意の角度に制御する場合は、電磁力、静電力、圧電力などを駆動源とした１軸または２軸の光偏向ミラーが用いられている。   When the optical deflection angle is controlled two-dimensionally to an arbitrary angle by a single optical deflector, a one-axis or two-axis optical deflection mirror using an electromagnetic force, electrostatic force, piezoelectric force or the like as a drive source is used. .

この種の光偏向ミラーは、角度制御だけではなく、共振特性を利用して大きな角度変位を実現する場合もある。この種の光偏向器を駆動制御する場合は、機器固有の共振や光偏向角の振幅や位相の周波数応答特性を測定し、最適な制御系を設計することが必要になる。   This type of light deflecting mirror may not only control the angle but also realize a large angular displacement by utilizing resonance characteristics. When driving and controlling this type of optical deflector, it is necessary to measure the frequency response characteristics of resonance and optical deflection angle amplitude and phase specific to the device, and to design an optimal control system.

この周波数応答特性の測定は、光偏向器の駆動信号を特定の周波数範囲でスイープし、その時の光偏向角の振幅と、駆動信号と角度変位との位相差と、を測定することで行われる。このような周波数応答特性の測定方法は、光偏向器に外力を与えないように、光を用いた非接触の測定方法が利用されている。   This frequency response characteristic measurement is performed by sweeping the drive signal of the optical deflector in a specific frequency range and measuring the amplitude of the optical deflection angle at that time and the phase difference between the drive signal and the angular displacement. . As such a frequency response characteristic measurement method, a non-contact measurement method using light is used so that an external force is not applied to the optical deflector.

具体的には、光軸の角度変位を測定するオートコリメータや光変位計などの光学測定装置が利用される。これらの光学測定装置は、発光部と受光部とが一体になっており、受光部としてはPSD（Position Sensitive Detector）やCCD（Charge Coupled Devices）などが用いられ、受光スポットの位置により角度変位を測定している。   Specifically, an optical measuring device such as an autocollimator or an optical displacement meter that measures the angular displacement of the optical axis is used. In these optical measuring devices, the light emitting part and the light receiving part are integrated, and PSD (Position Sensitive Detector), CCD (Charge Coupled Devices), etc. are used as the light receiving part. Measuring.

しかし、これらの光学測定装置は、高い計測分解能を持つが、受光部の面積が微小なため、大きな角度変位では光偏向ミラーの反射光が受光部から外れてしまう。このため、偏向角が数度程度の微小な角度範囲しか測定することができない。大きな角度変位を測定可能にするには、三角測距法の原理に基づき、発光部と受光部とを分離して配置し、受光部を光偏向ミラーに近づけて固定的に設ける必要がある。   However, these optical measuring devices have high measurement resolution, but the area of the light receiving unit is very small, and therefore, the reflected light of the light deflection mirror deviates from the light receiving unit with a large angular displacement. For this reason, only a minute angle range with a deflection angle of about several degrees can be measured. In order to make it possible to measure a large angular displacement, it is necessary to arrange the light emitting unit and the light receiving unit separately based on the principle of the triangulation method, and to fix the light receiving unit close to the light deflection mirror.

ここで周波数応答特性の測定原理について図１５を用いて説明する。図１５において、被測定対象となる光偏向器2は、駆動部4に取り付けた光偏向ミラー6を有しており、この光偏向ミラー6を所定の立体的な開き角の範囲内で振動できるようにしている。この光偏向ミラー6に対して、例えば、直角方向となるように光LBを出射する光源としての光発生素子8と、反射する光を受けて入射位置を検出する光検出器としてのPSD素子10と、をそれぞれ配置している。上記光発生素子8より出射された光LBは、コリメータレンズ12で平行光束となって光偏向ミラー6に、例えば、略45度の角度で入射し、ここで反射された偏向光DBは、上記PSD素子10に入射して光スポットを形成する。ここで、光スポットは、図中において上下に往復振動し、光偏向ミラー6とPSD素子10との間の距離dと、光スポットの変位量Lと、に基づいて、三角測距法により下記の（式１）のように光（偏向光DB）の偏向角θを求める。   Here, the measurement principle of the frequency response characteristic will be described with reference to FIG. In FIG. 15, the optical deflector 2 to be measured has an optical deflection mirror 6 attached to the drive unit 4, and the optical deflection mirror 6 can be oscillated within a predetermined three-dimensional opening angle range. I am doing so. For this light deflecting mirror 6, for example, a light generating element 8 as a light source that emits light LB so as to be perpendicular, and a PSD element 10 as a light detector that receives the reflected light and detects the incident position And are arranged respectively. The light LB emitted from the light generating element 8 is converted into a parallel light flux by the collimator lens 12 and is incident on the light deflection mirror 6 at an angle of, for example, about 45 degrees, and the deflected light DB reflected here is A light spot is formed by entering the PSD element 10. Here, the light spot reciprocates up and down in the figure, and based on the distance d between the light deflection mirror 6 and the PSD element 10 and the displacement L of the light spot, the following is performed by the triangulation method: As shown in (Equation 1), the deflection angle θ of the light (deflected light DB) is obtained.

θ＝2×tan-1（L/2d）・・・（式１） θ = 2 × tan −1 (L / 2d) (Formula 1)

ここで図１６に示すように、上記PSD素子10としては、直線的な光スポットの移動を検出する一次元タイプの素子（図１６（A）参照）と、平面的な光スポットの移動を検出する二次元タイプの素子（図１６（B）参照）と、がある。即ち、図１６（A）では受光面10aがＸ座標中心Oxを中心として一定の幅で直線的に延びており、図１６（B）では受光面10aがＸＹ座標中心Oxyを中心として四角形状に平面的に延びており、偏向光DBの光スポットSPが受光面10a上を移動して変位量に応じた電圧レベルを情報として出力できるようにしている。   Here, as shown in FIG. 16, the PSD element 10 is a one-dimensional type element (see FIG. 16A) that detects movement of a linear light spot, and detects movement of a planar light spot. And a two-dimensional type element (see FIG. 16B). That is, in FIG. 16A, the light receiving surface 10a extends linearly with a constant width around the X coordinate center Ox, and in FIG. 16B, the light receiving surface 10a has a quadrangular shape around the XY coordinate center Oxy. The light spot SP of the deflected light DB moves on the light receiving surface 10a so that a voltage level corresponding to the amount of displacement can be output as information.

また、一般的な光偏向器は、図１７、図１８に示すように構成されている。図１７は、一般的な光偏向器の光偏向ミラーを示す平面図であり、図１８は、一般的な光偏向器を示す分解斜視図である。ここでは２軸の光偏向ミラーを示している。   A general optical deflector is configured as shown in FIGS. FIG. 17 is a plan view showing an optical deflection mirror of a general optical deflector, and FIG. 18 is an exploded perspective view showing a general optical deflector. Here, a biaxial light deflection mirror is shown.

光偏向器2の光偏向ミラー6は、図１７、図１８に示すように、例えば、ポリイミド樹脂などの材料からなるベース14aを有している。このベース14aには、パターンエッチングなどの手法により二重の半円弧状の空隙部14b,14cが形成されている。外側の空隙部14bの外側と内側とは、２箇所の幅の狭いＹ軸ビーム部14d,14dによって繋がっている。また、内側の空隙部14cの外側と内側とは、２箇所の幅の狭いＸ軸ビーム部14e,14eによって繋がっている。これらのＹ軸ビーム部14d,14d及びＸ軸ビーム部14e,14eは、それぞれが空隙部14b,14cが形成する円の中心回りに180°となる位置に形成されていると共に、互いにこの中心回りに90°となる位置に形成されている。   The optical deflection mirror 6 of the optical deflector 2 has a base 14a made of a material such as polyimide resin, for example, as shown in FIGS. In this base 14a, double semicircular arc-shaped gaps 14b and 14c are formed by a method such as pattern etching. The outer side and the inner side of the outer gap 14b are connected by two narrow Y-axis beam portions 14d and 14d. Further, the outer side and the inner side of the inner gap portion 14c are connected by two narrow X-axis beam portions 14e and 14e. The Y-axis beam portions 14d and 14d and the X-axis beam portions 14e and 14e are formed at positions that are 180 ° around the center of the circle formed by the gap portions 14b and 14c, respectively. At 90 °.

従って、内側の空隙部14cの内側の円盤状の部分は、Ｘ軸ビーム部14e,14eが捻れることで、図１７中の矢印Ｘで示すＸ軸方向に傾くことが可能であり、また、Ｙ軸ビーム部14d、14dが捻れることにより、図１７中の矢印Ｙで示すＹ軸方向に傾くことができる。   Accordingly, the inner disk-shaped portion of the inner gap portion 14c can be tilted in the X-axis direction indicated by the arrow X in FIG. 17 by twisting the X-axis beam portions 14e and 14e, By twisting the Y-axis beam portions 14d and 14d, the Y-axis beam portions 14d and 14d can be tilted in the Y-axis direction indicated by the arrow Y in FIG.

このようにＸ軸方向及びＹ軸方向に傾くことが可能な内側の空隙部14cの内側の円盤状の部分は、ミラー反射部14f（光偏向ミラー6）を構成している。このミラー反射部14fの表面部が、金、銀、アルミニウム等がコーティングされてミラー面（反射面）となり、この反射面で光LBを反射する。なお、内側の空隙部14cと外側の空隙部14bとの間の円環状の部分は、Ｘ軸支持用ジンバル部14gとなっている。   Thus, the inner disk-shaped portion of the inner gap portion 14c that can be tilted in the X-axis direction and the Y-axis direction constitutes a mirror reflecting portion 14f (light deflection mirror 6). The surface of the mirror reflecting portion 14f is coated with gold, silver, aluminum or the like to form a mirror surface (reflecting surface), and the light LB is reflected by this reflecting surface. An annular portion between the inner gap portion 14c and the outer gap portion 14b is an X-axis supporting gimbal portion 14g.

そして、図１８に示すように、ベース14aの背後側には、駆動部4としてＸ軸駆動磁気コア14i及びＹ軸駆動磁気コア14jがそれぞれ配置されている。これらのＸ軸駆動磁気コア14i及びＹ軸駆動磁気コア14jは、それぞれ一部が欠損した円環状（Ｃ字状）に形成されていると共に、この欠損部の反対側にそれぞれコイル14k,14lが巻回されており、欠損部が磁気ギャップ部14m,14mとなる。これらのＸ軸駆動磁気コア14i及びＹ軸駆動磁気コア14jの各磁気ギャップ部14m,14mは、各コイル14k,14lに給電されたときに、互いに同一の空間に磁場を形成するように配置され、且つ、形成する磁場の方向を互いに直交させている。   As shown in FIG. 18, an X-axis drive magnetic core 14i and a Y-axis drive magnetic core 14j are arranged as the drive unit 4 on the back side of the base 14a. These X-axis drive magnetic core 14i and Y-axis drive magnetic core 14j are each formed in an annular shape (C-shape) with a part missing, and coils 14k and 14l are respectively provided on the opposite side of the lack part. It is wound and the missing part becomes the magnetic gap part 14m, 14m. The magnetic gap portions 14m and 14m of the X-axis drive magnetic core 14i and the Y-axis drive magnetic core 14j are arranged so as to form a magnetic field in the same space when fed to the coils 14k and 14l. The directions of the magnetic fields to be formed are orthogonal to each other.

また、ミラー反射部14fの裏面部には、永久磁石ピン14hの上端が接着されて設けられている。この永久磁石ピン14hは、ミラー反射部14fに対して、略垂直に取り付けられている。この永久磁石ピン14hの先端側部分は、Ｘ軸駆動磁気コア14i及びＹ軸駆動磁気コア14jの各磁気ギャップ部14m,14m内に挿入されている。これらのＸ軸駆動磁気コア14i及びＹ軸駆動磁気コア14jと、ベース14aと、は、永久磁石ピン14hの先端側部分が各磁気ギャップ部14m,14mの略中心に位置するように、互いに位置決めされて配置されている。   Further, the upper end of the permanent magnet pin 14h is bonded to the back surface of the mirror reflecting portion 14f. The permanent magnet pin 14h is attached substantially perpendicular to the mirror reflecting portion 14f. The tip side portion of the permanent magnet pin 14h is inserted into the magnetic gap portions 14m and 14m of the X-axis drive magnetic core 14i and the Y-axis drive magnetic core 14j. These X-axis drive magnetic core 14i, Y-axis drive magnetic core 14j, and base 14a are positioned relative to each other such that the tip side portion of the permanent magnet pin 14h is positioned at the approximate center of each magnetic gap portion 14m, 14m. Has been placed.

図１７、図１８に示すように構成された光偏向器2は、Ｘ軸駆動磁気コア14iの磁気ギャップ部14m及びＹ軸駆動磁気コア14jの磁気ギャップ部14mに形成される磁界の強度及び方向（極性）に応じて、永久磁石ピン14hの先端側が平面内で傾き、これによりミラー反射面14fが２軸方向に傾くことになる。   The optical deflector 2 configured as shown in FIGS. 17 and 18 includes the magnetic field strength and direction formed in the magnetic gap portion 14m of the X-axis drive magnetic core 14i and the magnetic gap portion 14m of the Y-axis drive magnetic core 14j. Depending on (polarity), the tip end side of the permanent magnet pin 14h is inclined in a plane, whereby the mirror reflecting surface 14f is inclined in the biaxial direction.

図１７、図１８に示す光偏向器2は、図１５及び図１９に示す偏向方向DAの矢印方向に一方の軸が駆動するように配置され、他方の軸には駆動信号を与えないようにしている。この１軸駆動による偏向光ビームDBが図１６（A）に示すPSD素子10の受光面10aに入射して光スポットSPを形成し、その軌跡が受光面10aと平行となり、且つ、その中心がＸ座標中心Oxとなるように位置調整する。ここで光偏向器2の偏向角θ（図１５参照）を正確に測定するためには、光LBを光偏向ミラー6、即ち、ミラー反射部14fの回転中心に入射する必要がある。   The optical deflector 2 shown in FIGS. 17 and 18 is arranged so that one axis is driven in the direction of the arrow of the deflection direction DA shown in FIGS. 15 and 19, and a drive signal is not given to the other axis. ing. The deflected light beam DB by this uniaxial driving is incident on the light receiving surface 10a of the PSD element 10 shown in FIG. 16A to form a light spot SP, the locus of which is parallel to the light receiving surface 10a, and the center thereof is The position is adjusted to be the X coordinate center Ox. Here, in order to accurately measure the deflection angle θ of the optical deflector 2 (see FIG. 15), the light LB needs to be incident on the optical deflection mirror 6, that is, the rotation center of the mirror reflecting portion 14f.

次に、上記の光偏向器2の周波数応答特性を測定する光学測定装置について説明する。図１９は、光学測定装置を示す図である。   Next, an optical measuring device that measures the frequency response characteristics of the optical deflector 2 will be described. FIG. 19 is a diagram illustrating an optical measurement device.

図１９に示すように、光学測定装置20は、被測定対象である光偏向器2が着脱可能な着脱ユニット22を有しており、この着脱ユニット22に光偏向器2を装着する。この光偏向器2の光偏向ミラー6、即ち、ミラー反射部14fは、駆動信号発生部23より発生した信号を駆動アンプ24で増幅して駆動信号S1を形成し、この駆動信号S1を、上記着脱ユニット22を介して駆動部4に供給することで振動駆動する。光発生素子8から出射された光LBは、コリメータレンズ12を介して平行光束になされ、その後、振動駆動する光偏向ミラー6で反射されて偏向光DBとなってPSD素子10に入射する。このPSD素子10で検出された信号は、PSD信号処理部26へ入力され、このPSD信号処理部26は、Ｘ座標中心Ox（図１６（A）参照）からの変位量に比例した電圧レベルの情報信号S2として出力する。この情報信号S2は、A/D変換器28にてデジタル信号に変換された後に、振幅演算部30に入力され、偏向光ビームDBの振幅が求められる。   As shown in FIG. 19, the optical measurement apparatus 20 has an attachment / detachment unit 22 to / from which the optical deflector 2 to be measured can be attached / detached, and the optical deflector 2 is attached to the attachment / detachment unit 22. The light deflecting mirror 6 of this optical deflector 2, that is, the mirror reflecting section 14f, amplifies the signal generated from the driving signal generating section 23 by the driving amplifier 24 to form the driving signal S1, and this driving signal S1 Vibration is driven by supplying the drive unit 4 via the detachable unit 22. The light LB emitted from the light generating element 8 is made into a parallel light flux through the collimator lens 12, and then reflected by the light deflection mirror 6 that is driven to vibrate to become the polarized light DB and enter the PSD element 10. The signal detected by the PSD element 10 is input to the PSD signal processing unit 26. The PSD signal processing unit 26 has a voltage level proportional to the amount of displacement from the X coordinate center Ox (see FIG. 16A). Output as information signal S2. The information signal S2 is converted into a digital signal by the A / D converter 28 and then input to the amplitude calculation unit 30 to obtain the amplitude of the deflected light beam DB.

ここで求められた振幅データGDは、例えば、マイクロコンピュータ等よりなる周波数応答特性演算部32に入力され、この周波数応答特性演算部32で上記振幅データGDと距離dとに基づいて先の（式１）より偏向角θを算出して求める。ここでPSD素子10と光偏向ミラー6との間の距離dは固定されている。   The amplitude data GD obtained here is input to a frequency response characteristic calculation unit 32 made of, for example, a microcomputer or the like, and the frequency response characteristic calculation unit 32 determines the previous (expression) based on the amplitude data GD and the distance d. The deflection angle θ is calculated from 1). Here, the distance d between the PSD element 10 and the light deflection mirror 6 is fixed.

そして、駆動信号S1の周波数データと上記求めた偏向角θとを対応させて周波数応答特性が得られる。この得られた周波数応答特性は、記憶部34に記憶されると同時に、表示部36にも表示されてオペレータに知らせられる。上記駆動信号S1の周波数は、予め定められた最小値と最大値との間を、一定の間隔で少しずつステップ的に変化するように出力される。   A frequency response characteristic is obtained by associating the frequency data of the drive signal S1 with the obtained deflection angle θ. The obtained frequency response characteristic is stored in the storage unit 34 and simultaneously displayed on the display unit 36 to notify the operator. The frequency of the drive signal S1 is output so as to change little by little at a constant interval between a predetermined minimum value and maximum value.

以上の動作を図２０に示すフローチャートを参照して具体的に説明する。図２０は、光学測定装置の動作を示すフローチャートである。この動作全体はコンピュータによって制御される。   The above operation will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 20 is a flowchart showing the operation of the optical measurement apparatus. This entire operation is controlled by a computer.

まず、周波数応答特性測定ルーチンを起動して測定を開始する（ステップS1）。
次に、測定する駆動信号S1の周波数の範囲として、測定開始の周波数Fmin（最小値）、測定終了の周波数Fmax（最大値）を設定し、周波数の変化ステップであるStepを設定する。 First, the frequency response characteristic measurement routine is started to start measurement (step S1).
Next, the measurement start frequency Fmin (minimum value) and the measurement end frequency Fmax (maximum value) are set as the frequency range of the drive signal S1 to be measured, and Step, which is a frequency change step, is set.

次に、駆動信号発生部23の駆動周波数FをFminに設定する（ステップS3）。そして、駆動信号発生部23の出力を開始して光偏向ミラー6を駆動する（ステップS4）。   Next, the drive frequency F of the drive signal generator 23 is set to Fmin (step S3). Then, the output of the drive signal generator 23 is started to drive the light deflection mirror 6 (step S4).

次に、振幅演算部30にて振幅の測定演算処理を行い（ステップS5）、測定データの演算処理が終了していない場合は（ステップS6/No）、ステップS5の処理を続け、測定データの演算処理が終了している場合は（ステップS6/Yes）、ステップS7に進み、周波数応答特性演算部32にて、振幅データGDから偏向角θを演算する（ステップS7）。   Next, the amplitude calculation unit 30 performs amplitude measurement calculation processing (step S5). If the measurement data calculation processing is not completed (step S6 / No), the processing of step S5 is continued. If the calculation process has been completed (step S6 / Yes), the process proceeds to step S7, and the frequency response characteristic calculation unit 32 calculates the deflection angle θ from the amplitude data GD (step S7).

次に、記憶部34に測定時の周波数データと測定された偏向角データとを保存し（ステップS8）。現在の周波数が測定終了の周波数Fmax未満の場合は（ステップS9/Yes）、ステップS10に進み、駆動周波数FにStep（増加周波数）を加算し（ステップS10）、次のステップの振幅の測定を行うためにステップS5に進む。ここで、Stepの増加方法は、測定する周波数帯域などによって任意に設定可能であり、リニア的な変化でも、指数的な変化でも良い。   Next, the frequency data at the time of measurement and the measured deflection angle data are stored in the storage unit 34 (step S8). If the current frequency is less than the measurement end frequency Fmax (step S9 / Yes), proceed to step S10, add Step (increase frequency) to the drive frequency F (step S10), and measure the amplitude of the next step. Proceed to step S5 to do so. Here, the method of increasing the Step can be arbitrarily set depending on the frequency band to be measured, and may be a linear change or an exponential change.

ステップS9において、現在の周波数が測定終了の周波数Fmax以上の場合は（ステップS9/Yes）、ステップS11に進み、駆動信号の発生を停止し（ステップS11）、測定を終了する（終了）。これにより、光学測定装置は、所定の周波数範囲に亘って、周波数応答特性を得ることができる。   In step S9, when the current frequency is equal to or higher than the measurement end frequency Fmax (step S9 / Yes), the process proceeds to step S11, the generation of the drive signal is stopped (step S11), and the measurement is ended (end). Thereby, the optical measuring device can obtain a frequency response characteristic over a predetermined frequency range.

ところで、上述した図１５、図１９に示す光学測定装置20において、光検出器としてのPSD素子10として、例えば、図１６（A）に示すような直線的な光スポットの移動を検出する一次元タイプの素子を用いた場合は、光偏向器4の光偏向ミラー6で反射した偏向光DBがPSD素子10の受光面10aに入射するように設計することになる。   By the way, in the optical measuring device 20 shown in FIGS. 15 and 19 described above, as the PSD element 10 as a photodetector, for example, a one-dimensional detection of movement of a linear light spot as shown in FIG. When a type element is used, it is designed so that the deflected light DB reflected by the light deflection mirror 6 of the optical deflector 4 is incident on the light receiving surface 10a of the PSD element 10.

上述した設計で構築した光学測定装置20は、図１５、図１９に示す偏向方向DAの矢印方向に光偏向ミラー6の軸が可動するように光偏向器4を制御した場合は、図１６（A）に示すPSD素子10の受光面10aと同一方向（図１６（B）に示すX方向）に光偏向ミラー6が可動し、偏向光DBがPSD素子10の受光面10aに入射することになる。   The optical measuring device 20 constructed with the above-described design is shown in FIG. 16 (when the optical deflector 4 is controlled so that the axis of the optical deflection mirror 6 moves in the arrow direction of the deflection direction DA shown in FIGS. The light deflection mirror 6 moves in the same direction as the light receiving surface 10a of the PSD element 10 shown in A) (the X direction shown in FIG. 16B), and the deflected light DB is incident on the light receiving surface 10a of the PSD element 10. Become.

しかし、図１５、図１９に示す偏向方向DAの矢印方向と直交する方向に光偏向ミラー6の軸が可動するように光偏向器4を制御した場合は、図１６（A）に示すPSD素子10の受光面10aと直交する方向（図１６（B）に示すY方向）に光偏向ミラー6が可動し、光偏向ビームDBがPSD素子10の受光面10aに入射できず、PSD素子10の受光面10aから外れてしまうことになる。この問題は、光偏向ミラー6を多軸に同時に可動するように光偏向器4を制御した場合に顕著に発生する。   However, when the optical deflector 4 is controlled so that the axis of the optical deflection mirror 6 is movable in the direction orthogonal to the arrow direction of the deflection direction DA shown in FIGS. 15 and 19, the PSD element shown in FIG. The light deflection mirror 6 is movable in a direction perpendicular to the light receiving surface 10a (Y direction shown in FIG. 16B), and the light deflection beam DB cannot enter the light receiving surface 10a of the PSD element 10. It will come off from the light receiving surface 10a. This problem remarkably occurs when the optical deflector 4 is controlled so that the optical deflection mirror 6 can be moved simultaneously in multiple axes.

このようなことから、図１６（A）に示すような一次元方向の光の移動を検出する光検出器を用いた場合に、光偏向ミラー6で反射した偏向光DBが光検出器で確実に検出できるようにしたいのが現状である。   For this reason, when a photodetector that detects the movement of light in a one-dimensional direction as shown in FIG. 16A is used, the deflected light DB reflected by the light deflection mirror 6 is reliably detected by the photodetector. We want to be able to detect it.

なお、特許文献１（特開2009-109305号公報）には、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー素子検査装置における共振周波数（レーザビームの走査角が最大角となる駆動周波数、や最大光学振り角（共振周波数における反時計方向の最大光学振り角および時計方向の最大光学振り角）の測定に関する技術が開示されており、このMEMSミラー素子検査装置に用いられる光検出器（ジッタセンサ、ウォブルセンサなど）でも、一次元方向の光の移動を検出する際に、上述した問題が発生するおそれがある。   Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-109305) discloses a resonance frequency (a driving frequency at which the scanning angle of a laser beam is a maximum angle, and a maximum optical swing angle in a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror element inspection apparatus. Techniques for measuring (counterclockwise maximum optical swing angle and clockwise maximum optical swing angle at resonance frequency) are disclosed, and photodetectors (jitter sensors, wobble sensors, etc.) used in this MEMS mirror element inspection apparatus However, the above-described problem may occur when detecting the movement of light in a one-dimensional direction.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、一次元方向の光の移動を検出する光検出器を用いた場合に、光偏向ミラーで反射した偏向光を確実に検出することが可能な光学測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a photodetector that detects the movement of light in a one-dimensional direction is used, it is possible to reliably detect the deflected light reflected by the light deflection mirror. An object of the present invention is to provide an optical measurement apparatus.

かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有する。   In order to achieve this object, the present invention has the following features.

本発明にかかる光学測定装置は、
光偏向ミラーを有する偏向反射器と、一次元方向の光の移動を検出する光検出器と、を有し、前記光偏向ミラーで反射した偏向光を前記光検出器で検出する光学測定装置であって、
前記光偏向ミラーに光を照射する光源と、
前記光偏向ミラーで反射した偏向光を前記一次元方向と異なる方向に拡散し、該異なる方向以外には拡散しないレンズ系と、前記光偏向ミラーで反射した偏向光を複数の光に分離するビームスプリッタと、を有し、
前記レンズ系は、前記ビームスプリッタにより分離された各光の光路上に設置され、各レンズ系を構成するレンズのアレイ方向が各々異なっており、
前記光検出器は、前記レンズ系で前記一次元方向と異なる方向に拡散した光を検出し、各レンズ系で拡散した光の光路上に設置されていることを特徴とする。
The optical measuring device according to the present invention is
An optical measuring device having a deflection reflector having an optical deflection mirror and a photodetector for detecting movement of light in a one-dimensional direction, and detecting the deflected light reflected by the optical deflection mirror by the photodetector. There,
A light source for irradiating the light deflection mirror with light;
A lens system that diffuses the deflected light reflected by the light deflecting mirror in a direction different from the one-dimensional direction and does not diffuse in other directions, and a beam that separates the deflected light reflected by the light deflecting mirror into a plurality of lights A splitter, and
The lens system is installed on the optical path of each light separated by the beam splitter, and the array directions of the lenses constituting each lens system are different from each other.
The light detector detects light diffused in a direction different from the one-dimensional direction by the lens system, and is installed on an optical path of light diffused by each lens system .

本発明によれば、一次元方向の光の移動を検出する光検出器を用いた場合に、光偏向ミラーで反射した偏向光を確実に検出することができる。   According to the present invention, when a photodetector that detects the movement of light in a one-dimensional direction is used, it is possible to reliably detect the deflected light reflected by the light deflection mirror.

第１の実施形態の光学測定装置の構成例を示す俯瞰図である。It is an overhead view which shows the structural example of the optical measuring device of 1st Embodiment. 第１の実施形態の光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と同一方向（A方向）から見た平面図である。5 is a plan view of the optical measurement apparatus according to the first embodiment when viewed from the same direction (A direction) as the lens array direction of a second concave cylindrical lens array 600. FIG. 第１の実施形態の光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と直交する方向（B方向）から見た平面図である。FIG. 5 is a plan view of the optical measurement device according to the first embodiment viewed from a direction (B direction) orthogonal to a lens array direction of a second concave cylindrical lens array 600. 光偏向ミラー201の角度（θ）と、光検出器500、700で検出する光の検出位置（P）と、の関係を説明するための図である。6 is a diagram for explaining the relationship between the angle (θ) of the light deflection mirror 201 and the detection position (P) of light detected by the photodetectors 500 and 700. FIG. 第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600が無い場合を示す図である。It is a figure which shows the case where there is no 2nd concave cylindrical lens array 600. FIG. 第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600が有る場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the 2nd concave cylindrical lens array 600 exists. 第２の実施形態の光学測定装置の構成例を示す俯瞰図である。It is an overhead view which shows the structural example of the optical measuring device of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と同一方向（A方向）から見た平面図である。FIG. 6 is a plan view of an optical measuring device according to a second embodiment viewed from the same direction (A direction) as the lens array direction of a second concave cylindrical lens array 600. 第２の実施形態の光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と直交する方向（B方向）から見た平面図である。FIG. 6 is a plan view of an optical measuring device according to a second embodiment viewed from a direction (B direction) orthogonal to the lens array direction of a second concave cylindrical lens array 600. 凸レンズ800が無い場合（a）と有る場合（b）とを説明するための第１の図である。It is a 1st figure for demonstrating the case where there is no convex lens 800 (a), and the case where it exists (b). 凸レンズ800が無い場合（a）と有る場合（b）とを説明するための第２の図である。It is a 2nd figure for demonstrating the case where there is no convex lens 800 (a) and the case where it exists (b). 凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズのピッチαと、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に入射する光のビーム径βと、の関係を示し、レンズのピッチαよりも光のビーム径βが狭い状態を示す図であり、（a）は、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズに光が入射した状態を示す図であり、（b）は、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズの境界に光が入射した状態を示す図である。The relationship between the lens pitch α of the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 and the beam diameter β of light incident on the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 is shown, and the light beam diameter β is narrower than the lens pitch α. (A) is a diagram showing a state in which light is incident on the lenses of the concave cylindrical lens arrays 400 and 600, and (b) is a diagram showing light on the boundary between the lenses of the concave cylindrical lens arrays 400 and 600. It is a figure which shows the state which incident. 凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズのピッチαと、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に入射する光のビーム径βと、の関係を示し、レンズのピッチαよりも光のビーム径βが広い状態を示す図である。The relationship between the lens pitch α of the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 and the beam diameter β of light incident on the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 is shown, and the light beam diameter β is wider than the lens pitch α. FIG. 第４の実施形態の光学測定装置の構成例を示す俯瞰図である。It is an overhead view which shows the structural example of the optical measuring device of 4th Embodiment. 周波数応答特性の測定原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement principle of a frequency response characteristic. 一次元タイプ及び二次元タイプの素子の受光面を示す図である。It is a figure which shows the light-receiving surface of the element of a one-dimensional type and a two-dimensional type. 一般的な偏向反射器の光偏向ミラーを示す平面図である。It is a top view which shows the light deflection | deviation mirror of a general deflection | deviation reflector. 一般的な偏向反射器を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows a general deflection | deviation reflector. 従来の光学測定装置を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the conventional optical measuring device. 従来の光学測定装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the conventional optical measuring apparatus.

＜本実施形態の光学測定装置の概要＞
まず、図１〜図３を参照しながら、本実施形態の光学測定装置の概要について説明する。 <Outline of Optical Measuring Device of this Embodiment>
First, an outline of the optical measurement apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態の光学測定装置は、光偏向ミラー201を有する偏向反射器200と、一次元方向の光の移動を検出する光検出器（第１の光検出器500、または、第２の光検出器700）と、を有し、光偏向ミラー201で反射した偏向光を光検出器（500または700）で検出する光学測定装置である。   The optical measurement apparatus of this embodiment includes a deflection reflector 200 having a light deflection mirror 201 and a photodetector (first photodetector 500 or second photodetector) that detects movement of light in a one-dimensional direction. 700), and an optical measuring device that detects the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 with the photodetector (500 or 700).

本実施形態の光学測定装置は、光偏向ミラー201に光を照射する光源100と、光偏向ミラー201で反射した偏向光を一次元方向と異なる方向に拡散し、該異なる方向以外には拡散しないレンズ系（第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400、または、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600）と、を有し、光検出器（500または700）は、レンズ系（400または600）で一次元方向と異なる方向に拡散した光を検出する。   The optical measurement apparatus of the present embodiment diffuses the light source 100 that irradiates light to the light deflection mirror 201 and the deflected light reflected by the light deflection mirror 201 in a direction different from the one-dimensional direction and does not diffuse in other directions. A lens system (the first concave cylindrical lens array 400 or the second concave cylindrical lens array 600), and the photodetector (500 or 700) is one-dimensional in the lens system (400 or 600). Detects light diffused in different directions.

本実施形態の光学測定装置は、上記構成を有することで、光検出器（500または700）は、レンズ系（400または600）で一次元方向と異なる方向に拡散した光を検出するため、光偏向ミラー201で反射した偏向光を確実に検出することができる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態の光学測定装置について詳細に説明する。   Since the optical measurement device of the present embodiment has the above configuration, the photodetector (500 or 700) detects light diffused in a direction different from the one-dimensional direction by the lens system (400 or 600). The deflected light reflected by the deflection mirror 201 can be reliably detected. Hereinafter, the optical measuring device of this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

（第１の実施形態）
まず、図１〜図３を参照しながら、第１の実施形態の光学測定装置の構成例について説明する。図１は、光学測定装置の構成例を示す俯瞰図であり、図２は、光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と同一方向（A方向）から見た図であり、図３は、光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と直交する方向（B方向）から見た図である。 (First embodiment)
First, a configuration example of the optical measurement apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a bird's-eye view showing an example of the configuration of the optical measuring device, and FIG. 2 is a diagram of the optical measuring device viewed from the same direction (A direction) as the lens array direction of the second concave cylindrical lens array 600. FIG. 3 is a view of the optical measuring device as viewed from the direction (B direction) orthogonal to the lens array direction of the second concave cylindrical lens array 600.

本実施形態の光学測定装置は、光源100と、偏向反射器200と、ビームスプリッタ300と、第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400と、第１の光検出器500と、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600と、第２の光検出器700と、を有して構成する。本実施形態では、測定対象の偏向反射器200は、２軸の光偏向ミラー201を有して構成する。第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400は、第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400のレンズアレイ方向（X方向）が光偏向ミラー201の一方の軸と平行となるように配置しており、また、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600は、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向（Y方向）が光偏向ミラー201の他方の軸と平行となるように配置している。   The optical measurement apparatus of this embodiment includes a light source 100, a deflecting reflector 200, a beam splitter 300, a first concave cylindrical lens array 400, a first photodetector 500, and a second concave cylindrical lens array. 600 and a second photodetector 700. In the present embodiment, the deflection reflector 200 to be measured is configured to have a biaxial light deflection mirror 201. The first concave cylindrical lens array 400 is arranged so that the lens array direction (X direction) of the first concave cylindrical lens array 400 is parallel to one axis of the light deflection mirror 201, and the second The concave cylindrical lens array 600 is arranged so that the lens array direction (Y direction) of the second concave cylindrical lens array 600 is parallel to the other axis of the light deflection mirror 201.

本実施形態の光学測定装置は、光源100から出射してコリメートされた光は、偏向反射器200の光偏向ミラー201に照射し、光偏向ミラー201で反射した偏向光は、光偏向ミラー201の偏向位置に対応した方向に出射し、ビームスプリッタ300に照射する。ビームスプリッタ300に照射した光は、ビームスプリッタ300で２本の光に分離される。２本の光は、ビームスプリッタ300で偏向された第１の光と、ビームスプリッタ300を透過した第２の光と、である。   In the optical measurement device of the present embodiment, the collimated light emitted from the light source 100 irradiates the light deflecting mirror 201 of the deflecting reflector 200, and the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 is reflected by the light deflecting mirror 201. The light is emitted in the direction corresponding to the deflection position, and is applied to the beam splitter 300. The light applied to the beam splitter 300 is separated into two lights by the beam splitter 300. The two lights are the first light deflected by the beam splitter 300 and the second light transmitted through the beam splitter 300.

ビームスプリッタ300で偏向された第１の光は、第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400に照射し、第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400により第１の光が第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400のレンズアレイ方向（X方向）に扇状に広げられる。   The first light deflected by the beam splitter 300 irradiates the first concave cylindrical lens array 400, and the first concave cylindrical lens array 400 causes the first light to be the lens array of the first concave cylindrical lens array 400. It is fanned out in the direction (X direction).

第１の光検出器500は、第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400で扇状になった光401が横切るように配置されている。第１の光検出器500は、PSDを用いることで、その扇状の光401がPSDの受光面を横切った位置yを光の検出位置として検出することができる。光の検出位置yは、偏向反射器200の光偏向ミラー201の動作に従ってPSDの受光面の方向（y方向）に移動するため、第１の光検出器500で検出した光の検出位置yと、その光を第１の光検出器500で検出した検出時間tと、の関係から、光偏向ミラー201で反射した光の移動速度vyを把握することができる。光の移動速度vyは、例えば、以下の（式２）で求めることができる。   The first photodetector 500 is arranged so that the light 401 fan-shaped by the first concave cylindrical lens array 400 crosses. The first photodetector 500 can detect a position y where the fan-shaped light 401 crosses the light receiving surface of the PSD as a light detection position by using PSD. Since the light detection position y moves in the direction of the light receiving surface of the PSD (y direction) according to the operation of the light deflection mirror 201 of the deflection reflector 200, the light detection position y detected by the first light detector 500 and The moving speed vy of the light reflected by the light deflection mirror 201 can be grasped from the relationship with the detection time t when the light is detected by the first photodetector 500. The moving speed vy of light can be obtained by, for example, (Equation 2) below.

vy＝（y1-y2）/（t2-t1）・・・（式２）
但し、y1,y2は、光の検出位置であり、t2は、検出位置y2を検出した検出時間であり、t1は、検出位置y1を検出した検出時間である。 vy = (y1-y2) / (t2-t1) (Formula 2)
Here, y1 and y2 are light detection positions, t2 is a detection time when the detection position y2 is detected, and t1 is a detection time when the detection position y1 is detected.

なお、上記（式２）は、説明の簡略のため、２つの検出位置y1,y2、検出時間t1,t2を基に移動速度vyを求める式であるが、複数の検出位置、検出時間を基に移動速度を求めることも可能であることは言うまでもない。   In addition, the above (Formula 2) is an expression for obtaining the moving speed vy based on the two detection positions y1, y2 and the detection times t1, t2 for the sake of simplicity of explanation, but based on a plurality of detection positions and detection times. Needless to say, it is also possible to determine the moving speed.

また、ビームスプリッタ300を透過した第２の光は、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600に照射し、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600により第２の光が第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向（Y方向）に扇状に広げられる。   The second light transmitted through the beam splitter 300 irradiates the second concave cylindrical lens array 600, and the second concave cylindrical lens array 600 causes the second light to pass through the lenses of the second concave cylindrical lens array 600. It is fanned out in the array direction (Y direction).

第２の光検出器700は、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600で扇状になった光601が横切るように配置されている。第２の光検出器700は、PSDを用いることで、その扇状の光601がPSDの受光面を横切った位置xを光の検出位置として検出することができる。光の検出位置xは、偏向反射器200の光偏向ミラー201の動作に従ってPSDの受光面の方向（x方向）に移動するため、第２の光検出器700で検出した光の検出位置xと、その光を第２の光検出器700で検出した検出時間tと、の関係から、光偏向ミラー201で反射した光の移動速度vxを把握することができる。光の移動速度vxは、上述した（式２）を用いて求めることができる。   The second photodetector 700 is arranged so that the light 601 formed into a fan shape by the second concave cylindrical lens array 600 crosses. By using PSD, the second photodetector 700 can detect the position x where the fan-shaped light 601 crosses the light receiving surface of the PSD as the light detection position. The light detection position x moves in the direction of the light receiving surface of the PSD (x direction) in accordance with the operation of the light deflection mirror 201 of the deflector reflector 200, so that the light detection position x detected by the second photodetector 700 and The moving speed vx of the light reflected by the light deflection mirror 201 can be grasped from the relationship with the detection time t when the light is detected by the second photodetector 700. The light moving speed vx can be obtained using the above-described (Equation 2).

また、図４に示すように光偏向ミラー201の基準面（角度0度）に対して45度の方向で光源100から光を入射し、その時の光偏向ミラー201で反射した偏向光が光検出器（第１の光検出器500、第２の光検出器700）に垂直に入射するように設計しておけば、光偏向ミラー201の傾き角度θに対して光検出器500、700と偏向光との角度は、2θとなるので、光検出器500、700と光偏向ミラー201との間の距離をLとして、光検出器500、700で検出した光の検出位置をPとすれば、光偏向ミラー201の角度（θ）と、光の検出位置（P）と、距離（L）と、の関係は、以下の（式３）のようになる。   Further, as shown in FIG. 4, light is incident from the light source 100 in a direction of 45 degrees with respect to the reference plane (angle 0 degree) of the light deflection mirror 201, and the deflected light reflected by the light deflection mirror 201 at that time is detected by light. If it is designed to be perpendicularly incident on the detector (first optical detector 500, second optical detector 700), the optical detectors 500 and 700 are deflected with respect to the inclination angle θ of the optical deflection mirror 201. Since the angle with the light is 2θ, if the distance between the light detectors 500 and 700 and the light deflection mirror 201 is L, and the detection position of the light detected by the light detectors 500 and 700 is P, The relationship between the angle (θ) of the light deflection mirror 201, the light detection position (P), and the distance (L) is expressed by the following (Equation 3).

tan2θ=P/L・・・（式３）   tan2θ = P / L (Formula 3)

このため、偏向光ミラー201の角度（θ）は、光検出器500、700で光の検出位置（P）を得ることで、その光の検出位置（P）を基に、以下の（式４）で求めることができる。   For this reason, the angle (θ) of the deflecting light mirror 201 is obtained by obtaining the light detection position (P) with the photodetectors 500 and 700, and based on the light detection position (P), ).

θ＝（tan-1（P/L））/2・・・（式４） θ = (tan −1 (P / L)) / 2 (Formula 4)

＜本実施形態の光学測定装置の作用・効果＞
このように、本実施形態の光学測定装置は、一次元方向の光の移動を検出する第１、第２の光検出器500、700と、光偏向ミラー201と、光偏向ミラー201で反射した偏向光を、第１、第２の光検出器500、700の一次元方向と異なる方向に拡散する第１、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ400、600と、を有し、第１、第２の光検出器500、700は、第１、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ400、600で一次元方向と異なる方向に拡散した光401、601を検出することになる。これにより、光偏向ミラー201で反射した偏向光を確実に第１、第２の光検出器500、700で検出し、一次元方向の光の移動を検出することができる。即ち、第１、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ400、600で光を扇状に広げているため、第１、第２の光検出器500、700は、第１、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ400、600で扇状に広げられた光401、601を確実に検出し、一次元方向の光の移動を検出することができる。 <Operation / Effect of Optical Measuring Device of this Embodiment>
As described above, the optical measurement apparatus of the present embodiment is reflected by the first and second photodetectors 500 and 700 that detect the movement of light in the one-dimensional direction, the light deflection mirror 201, and the light deflection mirror 201. First and second concave cylindrical lens arrays 400 and 600 for diffusing the polarized light in a direction different from the one-dimensional direction of the first and second photodetectors 500 and 700, and the first and second The light detectors 500 and 700 detect the light 401 and 601 diffused by the first and second concave cylindrical lens arrays 400 and 600 in a direction different from the one-dimensional direction. Thereby, the deflected light reflected by the light deflection mirror 201 can be reliably detected by the first and second photodetectors 500 and 700, and the movement of the light in the one-dimensional direction can be detected. That is, since the first and second concave cylindrical lens arrays 400 and 600 spread the light in a fan shape, the first and second photodetectors 500 and 700 include the first and second concave cylindrical lens arrays 400. , 600 can reliably detect the light 401 and 601 spread in a fan shape and detect the movement of light in a one-dimensional direction.

例えば、図５（a）に示すように、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600が無い場合は、ある角度の光偏向ミラー201で反射した偏向光が第２の光検出器700のPSDの受光面の方向（x方向）を通過するようにしていても、光偏向ミラー201がx方向と直交する方向（y方向）にも傾くと、光偏向ミラー201で反射した偏向光は、そのy方向にも変位することになる。その結果、図５（b）に示すように、光偏向ミラー201で反射した偏向光は、第２の光検出器700から外れてしまうことになる。その結果、第２の光検出器700で光の検出位置xを検出することができず、上述した光偏向ミラー201で反射した光の移動や、光偏向ミラー201の角度（θ）を把握することができなくなってしまう。   For example, as shown in FIG. 5 (a), when there is no second concave cylindrical lens array 600, the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 at a certain angle is the PSD light receiving surface of the second photodetector 700. Even if the light deflecting mirror 201 is tilted in the direction (y direction) perpendicular to the x direction, the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 is in the y direction. Will also be displaced. As a result, as shown in FIG. 5B, the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 comes off from the second photodetector 700. As a result, the light detection position x cannot be detected by the second photodetector 700, and the movement of the light reflected by the light deflection mirror 201 and the angle (θ) of the light deflection mirror 201 are grasped. It becomes impossible to do.

このため、本実施形態の光学測定装置は、図６（a）に示すように、光偏向ミラー201と第２の光検出器700との間に第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600を設置することにしている。これにより、光偏向ミラー201で反射した偏向光は、図６（b）に示すように第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600によりy方向に扇形に広げることができる。図６（b）に示すように第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600で扇形に広がった光601は、第２の光検出器700を横切るため、第２の光検出器700は、光の位置情報を絶えず検出することができる。このため、上述した光偏向ミラー201で反射した光の移動や、光偏向ミラーの角度（θ）を把握することができる。なお、図５、図６は、光偏向ミラー201と第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600と第２の光検出器700との関係について説明した。しかし、光偏向ミラー201と第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400と第１の光検出器500との関係も上記と同様に、光偏向ミラー201と第１の光検出器500との間に第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400を設置することで、第１の光検出器500は、光の位置情報を絶えず検出することができるため、上述した光偏向ミラー201で反射した光の移動や、光偏向ミラー201の角度（θ）を把握することができる。   For this reason, the optical measurement apparatus according to the present embodiment has a second concave cylindrical lens array 600 installed between the light deflection mirror 201 and the second photodetector 700 as shown in FIG. I have to. Thereby, the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 can be fan-shaped in the y direction by the second concave cylindrical lens array 600 as shown in FIG. 6B. As shown in FIG. 6 (b), the light 601 spread in a fan shape by the second concave cylindrical lens array 600 crosses the second photodetector 700, so the second photodetector 700 has the positional information of the light. Can be detected continuously. Therefore, it is possible to grasp the movement of the light reflected by the light deflection mirror 201 and the angle (θ) of the light deflection mirror. 5 and 6 have described the relationship among the light deflection mirror 201, the second concave cylindrical lens array 600, and the second photodetector 700. However, the relationship between the light deflection mirror 201, the first concave cylindrical lens array 400, and the first photodetector 500 is also the same between the light deflection mirror 201 and the first photodetector 500 as described above. By installing the concave cylindrical lens array 400, the first photodetector 500 can constantly detect the position information of the light, so that the movement of the light reflected by the light deflection mirror 201 and the light deflection are described. The angle (θ) of the mirror 201 can be grasped.

また、本実施形態の光学測定装置は、光偏向ミラー201で反射した偏向光を複数の光に分離するビームスプリッタ300を有し、第１、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ400、600は、ビームスプリッタ300で分離した光を第１、第２の光検出器500、700の一次元方向と異なる方向に拡散し、第１、第２の光検出器500、700は、第１、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ400、600で一次元方向と異なる方向に拡散した光401、601を検出することになる。このため、本実施形態の光学測定装置は、光偏向ミラー201の２軸方向（x、y方向）の光を同時に検出することができる。   In addition, the optical measurement apparatus of the present embodiment has a beam splitter 300 that separates the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 into a plurality of lights, and the first and second concave cylindrical lens arrays 400 and 600 include beam beams. The light separated by the splitter 300 is diffused in a direction different from the one-dimensional direction of the first and second photodetectors 500 and 700, and the first and second photodetectors 500 and 700 are coupled to the first and second photodetectors. The light 401 and 601 diffused in a direction different from the one-dimensional direction is detected by the concave cylindrical lens arrays 400 and 600. For this reason, the optical measurement apparatus of the present embodiment can simultaneously detect light in the biaxial direction (x, y direction) of the light deflection mirror 201.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.

第２の実施形態の光学測定装置は、図７に示すように、偏向反射器200とビームスプリッタ300との間に凸レンズ800を有し、偏向反射器200の光偏向ミラー201が凸レンズ800の焦点位置に位置するようにしている。これにより、光偏向ミラー201から反射した偏向光が凸レンズ800を透過した場合に、その透過した光が光軸と平行になり（光線逆進の原理）、一定の角度でビームスプリッタ300に入射することになる。   As shown in FIG. 7, the optical measurement apparatus of the second embodiment has a convex lens 800 between the deflecting reflector 200 and the beam splitter 300, and the optical deflecting mirror 201 of the deflecting reflector 200 is the focal point of the convex lens 800. To be located. Thereby, when the deflected light reflected from the light deflecting mirror 201 passes through the convex lens 800, the transmitted light becomes parallel to the optical axis (principle of light beam backward) and enters the beam splitter 300 at a certain angle. It will be.

その結果、ビームスプリッタ300で分離された光（第１の光と第２の光）は、２つの凹シリンドリカルレンズアレイ（第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400と第２のシリンドリカルレンズアレイ600）に垂直に入射することができる。凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に光が垂直に入射した場合は、光検出器（第１の光検出器500、第２の光検出器700）で検出した光の検出位置x、yに誤差が発生しないため、光偏向ミラー201の角度（θ）を精度良く検出することができる。以下、図７〜図１１を参照しながら、第２の実施形態について説明する。   As a result, the light separated by the beam splitter 300 (first light and second light) is perpendicular to the two concave cylindrical lens arrays (first concave cylindrical lens array 400 and second cylindrical lens array 600). Can be incident. When light enters the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 vertically, there is an error in the detection positions x and y of the light detected by the light detectors (first light detector 500 and second light detector 700). Since it does not occur, the angle (θ) of the light deflection mirror 201 can be detected with high accuracy. Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図７〜図９を参照しながら、第２の実施形態の光学測定装置の構成例について説明する。図７は、光学測定装置の構成例を示す俯瞰図であり、図８は、光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と同一方向（A方向）から見た図であり、図９は、光学測定装置を第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズアレイ方向と直交する方向（B方向）から見た図である。   First, a configuration example of the optical measurement device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a bird's-eye view showing a configuration example of the optical measurement device, and FIG. 8 is a view of the optical measurement device viewed from the same direction (A direction) as the lens array direction of the second concave cylindrical lens array 600. FIG. 9 is a view of the optical measuring device as viewed from the direction (B direction) orthogonal to the lens array direction of the second concave cylindrical lens array 600.

本実施形態の光学測定装置は、偏向反射器200とビームスプリッタ300との間に凸レンズ800を新たに設けている。この場合、偏向反射器200の光偏向ミラー201が凸レンズ800の焦点位置となるように配置する。光偏向ミラー201が凸レンズ800の焦点位置となるように配置することで、光偏向ミラー201で反射した偏向光が凸レンズ800を透過した場合に、その透過した光が光軸と平行になり（光線逆進の原理）、一定の角度でビームスプリッタ300に入射することになる。   In the optical measurement apparatus of the present embodiment, a convex lens 800 is newly provided between the deflecting reflector 200 and the beam splitter 300. In this case, the light deflecting mirror 201 of the deflecting reflector 200 is arranged so as to be the focal position of the convex lens 800. By arranging the light deflection mirror 201 so as to be the focal position of the convex lens 800, when the deflected light reflected by the light deflection mirror 201 passes through the convex lens 800, the transmitted light becomes parallel to the optical axis (light ray The principle of reverse travel) is incident on the beam splitter 300 at a certain angle.

その結果、ビームスプリッタ300で分離された光（第１の光と第２の光）は、２つの凹シリンドリカルレンズアレイ（第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400と第２のシリンドリカルレンズアレイ600）に垂直に入射することができる。   As a result, the light separated by the beam splitter 300 (first light and second light) is perpendicular to the two concave cylindrical lens arrays (first concave cylindrical lens array 400 and second cylindrical lens array 600). Can be incident.

なお、図１０（a）に示すように、凸レンズ800が無い場合は、光偏向ミラー201で反射した偏向光が第２の光検出器700の前に配置されている第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600に斜めに入射する場合がある。   As shown in FIG. 10A, when there is no convex lens 800, the second concave cylindrical lens array in which the deflected light reflected by the light deflecting mirror 201 is arranged in front of the second photodetector 700. It may be incident on 600 at an angle.

光が第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600に斜めに入射する場合は、図１１（a）に示すように、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600の屈折により第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600中の光路が曲げられ、第２の光検出器700で検出する光の検出位置xは、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600が無いときよりもずれてしまうことになる。このずれは、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600への入射角、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600のレンズの厚さ、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600の屈折率により変化する。   When light is incident on the second concave cylindrical lens array 600 at an angle, the optical path in the second concave cylindrical lens array 600 is refracted by the refraction of the second concave cylindrical lens array 600 as shown in FIG. Will be bent, and the detection position x of the light detected by the second photodetector 700 will deviate from the case where the second concave cylindrical lens array 600 is not provided. This shift varies depending on the angle of incidence on the second concave cylindrical lens array 600, the thickness of the second concave cylindrical lens array 600, and the refractive index of the second concave cylindrical lens array 600.

このため、図１０（a）に示すように、凸レンズ800が無い場合は、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600への入射角度についての補正が必要になる。また、第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600の材質、レンズの厚さ、取り付け精度などのばらつきが第２の光検出器700で検出する光の検出位置xの誤差の原因となるため、角度補正が複雑になるうえ、誤差も大きくなってしまうことになる。なお、第２の光検出器700で検出した光の検出位置xの誤差は、光偏向ミラー201の角度（θ）の誤差になるため、光偏向ミラー201の角度（θ）を精度良く検出することができなくなる。   For this reason, as shown in FIG. 10A, when there is no convex lens 800, it is necessary to correct the incident angle to the second concave cylindrical lens array 600. In addition, variations in the material of the second concave cylindrical lens array 600, lens thickness, mounting accuracy, and the like cause errors in the light detection position x detected by the second photodetector 700, so that angle correction can be performed. In addition to complexity, the error will also increase. The error of the detection position x of the light detected by the second photodetector 700 becomes an error of the angle (θ) of the light deflection mirror 201, so that the angle (θ) of the light deflection mirror 201 is detected with high accuracy. I can't do that.

このため、本実施形態では、図１０（b）に示すように、凸レンズ800を設け、光偏向ミラー201で反射した偏向光が第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600に垂直に入射するようにしている。図１１（b）に示すように、光が第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600に垂直に入射する場合は、第２の光検出器700で検出する光の検出位置xに上述した誤差が発生しないため、光偏向ミラー201の角度（θ）を精度良く検出することができる。なお、図１１では、光偏向ミラー201と第２の凹シリンドリカルレンズアレイ600と第２の光検出器700との関係について説明した。しかし、光偏向ミラー201と第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400と第１の光検出器500との関係も上記と同様に、凸レンズ800を設けることで、第１の光検出器500で検出する光の検出位置yに上述した誤差が発生しないため、光偏向ミラー201の角度（θ）を精度良く検出することができる。   For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 10B, a convex lens 800 is provided so that the deflected light reflected by the light deflection mirror 201 enters the second concave cylindrical lens array 600 perpendicularly. . As shown in FIG. 11B, when light enters the second concave cylindrical lens array 600 perpendicularly, the above-described error does not occur at the detection position x of the light detected by the second photodetector 700. Therefore, the angle (θ) of the light deflection mirror 201 can be detected with high accuracy. In FIG. 11, the relationship among the light deflection mirror 201, the second concave cylindrical lens array 600, and the second photodetector 700 has been described. However, the relationship between the light deflection mirror 201, the first concave cylindrical lens array 400, and the first photodetector 500 is similar to the above, and the light detected by the first photodetector 500 is provided by providing the convex lens 800. Therefore, the angle (θ) of the light deflection mirror 201 can be detected with high accuracy.

＜本実施形態の光学測定装置＞
このように、本実施形態の光学測定装置は、偏向反射器200とビームスプリッタ300との間に凸レンズ800を設け、且つ、光偏向ミラー201が凸レンズ800の焦点位置となるように配置する。これにより、ビームスプリッタ300で分離された光（第１の光と第２の光）は、第１の凹シリンドリカルレンズアレイ400と第２のシリンドリカルレンズアレイ600とに垂直に入射することができる。その結果、第１の光検出器500、第２の光検出器700で検出する光の検出位置x、yに誤差が発生しないため、光偏向ミラー201の角度（θ）を精度良く検出することができる。 <Optical Measuring Device of this Embodiment>
As described above, the optical measurement apparatus according to this embodiment is provided with the convex lens 800 between the deflecting reflector 200 and the beam splitter 300, and the optical deflecting mirror 201 is disposed at the focal position of the convex lens 800. Thereby, the light (first light and second light) separated by the beam splitter 300 can be incident on the first concave cylindrical lens array 400 and the second cylindrical lens array 600 perpendicularly. As a result, since no error occurs in the detection positions x and y of the light detected by the first photodetector 500 and the second photodetector 700, the angle (θ) of the light deflection mirror 201 can be accurately detected. Can do.

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.

第３の実施形態は、図１２（a）に示すように、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズのピッチαと、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に入射する光のビーム径βと、の関係は、レンズのピッチαが光のビーム径βより広くなっていることを特徴とする。   In the third embodiment, as shown in FIG. 12A, the relationship between the lens pitch α of the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 and the beam diameter β of light incident on the concave cylindrical lens arrays 400 and 600. Is characterized in that the pitch α of the lens is wider than the beam diameter β of the light.

これにより、例えば、図１２（b）に示すように、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に入射する光が、その凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズの境界に位置する場合でも、光偏向ミラー201の移動を把握することができる。図１２（b）に示すように、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に入射する光が、その凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズの境界に位置する場合は、２つのレンズを通った光が重なり合って干渉を起こし、部分的な光線の消失が発生する場合がある。この場合、光検出器500、700で光の位置が検出できないことになる。しかし、光の位置が検出できなかった時間の前後の光の検出位置と検出時間とを基に未検出の光の位置を補間することで光偏向ミラー201の移動を把握することができる。   Thus, for example, as shown in FIG. 12B, even when the light incident on the concave cylindrical lens arrays 400, 600 is located at the lens boundary of the concave cylindrical lens arrays 400, 600, the light deflection mirror 201 Can grasp the movement. As shown in FIG. 12B, when the light incident on the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 is located at the boundary between the lenses of the concave cylindrical lens arrays 400 and 600, the light passing through the two lenses overlap. May cause interference and partial loss of light. In this case, the light detectors 500 and 700 cannot detect the position of the light. However, the movement of the light deflection mirror 201 can be grasped by interpolating the position of the undetected light based on the light detection position and the detection time before and after the time when the light position could not be detected.

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.

第４の実施形態は、図１３に示すように、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のレンズのピッチαと、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に入射する光のビーム径βと、の関係は、レンズのピッチαが光のビーム径βより狭くなっており、光源100は、コヒーレンスの低い光を発することにする。   In the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, the relationship between the lens pitch α of the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 and the beam diameter β of light incident on the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 is , And the light source 100 emits light having low coherence.

これにより、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に入射する光のビーム径βがレンズのピッチαよりも大きく、複数のレンズに同時に入射した場合でも、複数のレンズを通った光が重なり合い、干渉を起こすことで生じる部分的な光線の消失が起こらず、光検出器500、700で連続的に光の位置を検出できる。以下、図１４を参照しながら、本実施形態の光学測定装置について説明する。   As a result, even when the light beam diameter β incident on the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 is larger than the lens pitch α and incident on a plurality of lenses at the same time, the light passing through the plurality of lenses overlaps to cause interference. This eliminates the partial disappearance of the light beam, and the light detectors 500 and 700 can continuously detect the position of the light. Hereinafter, the optical measurement apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の光学測定装置は、光源100としてLEDを使用し、図１４に示すように、光源100と偏向反射器200との間に、レンズ群101と、アパーチャ102と、を配置している。   The optical measurement apparatus of this embodiment uses an LED as the light source 100, and a lens group 101 and an aperture 102 are arranged between the light source 100 and the deflecting reflector 200 as shown in FIG. .

光源100から出射した光は、レンズ群101とアパーチャ102とにより収束し、光源100から出射した光を収束させた光を偏向反射器200に出射させるようにしている。   The light emitted from the light source 100 is converged by the lens group 101 and the aperture 102, and the converged light emitted from the light source 100 is emitted to the deflecting reflector 200.

これにより、光源100から出射される光はコヒーレンスが低くなり、干渉距離が短くなるため、第１、第２の凹シリンドリカルレンズ400、600のレンズの境界で２つに分けられた光線も干渉することがなく、光線の一時的な消失を発生させないようにすることができる。このため、第１、第２の光検出器500、700で検出した光の検出結果を解析する際に、消失部分の補間処理などを行う必要がなくなる。その結果、光学測定装置の処理を簡素化することができる。   As a result, the light emitted from the light source 100 has a low coherence and a short interference distance. Therefore, the light beams divided into two at the boundary between the lenses of the first and second concave cylindrical lenses 400 and 600 also interfere. Therefore, it is possible to prevent the temporary disappearance of the light beam. For this reason, when analyzing the detection result of the light detected by the first and second photodetectors 500 and 700, it is not necessary to perform an interpolation process for the lost part. As a result, the processing of the optical measuring device can be simplified.

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment alone, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Implementation is possible.

例えば、上述した実施形態では、２軸の光偏向ミラー201の場合について説明した。しかし、上述した技術思想は、１軸の光偏向ミラー201や多軸の光偏向ミラー201についても適用可能であり、光偏向ミラーと光検出器との間に凹シリンドリカルレンズアレイを配置することで、光検出器で光を検出することができる。   For example, in the above-described embodiment, the case of the biaxial light deflection mirror 201 has been described. However, the technical idea described above can also be applied to the uniaxial optical deflection mirror 201 and the multiaxial optical deflection mirror 201, and by disposing a concave cylindrical lens array between the optical deflection mirror and the photodetector. The light can be detected by a photodetector.

また、上述した実施形態では、光検出器でPSDを用いて光を連続的に検出する光学測定装置を例に説明した。しかし、特開2009-109305号公報の図１〜図３に開示されている光検出器（第１ジッタセンサ31a、第２ジッタセンサ31b、ウォブルセンサ41で構成する光検出器）を用いた光学測定装置にも適用可能である。   In the above-described embodiment, the optical measurement device that continuously detects light using the PSD by the photodetector has been described as an example. However, an optical system using the photodetector (the photodetector comprising the first jitter sensor 31a, the second jitter sensor 31b, and the wobble sensor 41) disclosed in FIGS. It can also be applied to a measuring device.

また、上述した実施形態では、光偏向ミラー201と光検出器500、700との間に、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600を設け、光偏向ミラー201で反射した偏向光を凹シリンドリカルレンズアレイ400、600で一方向に拡散させ、その一方向に拡散させた光を光検出器500、700で検出することにした。しかし、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600のように光を一方向に拡散し、その一方向以外には光を拡散しないようにすることが可能であれば、凹シリンドリカルレンズアレイ400、600に限定せず、凸シリンドリカルレンズアレイ等の他のレンズ系を用いることが可能である。また、上記実施形態では、光偏向ミラー201と光検出器500、700との間に、１つの凹シリンドリカルレンズアレイ400、600を設けることにした。しかし、レンズ系の構成は、特に限定せず、複数のレンズを用いて光を一方向に拡散し、その一方向以外には拡散しないようにすることも可能である。   In the above-described embodiment, the concave cylindrical lens arrays 400 and 600 are provided between the light deflection mirror 201 and the photodetectors 500 and 700, and the deflected light reflected by the light deflection mirror 201 is provided to the concave cylindrical lens array 400, The light diffused in one direction at 600 and the light diffused in the one direction was detected by the photodetectors 500 and 700. However, if it is possible to diffuse light in one direction, such as the concave cylindrical lens arrays 400, 600, and not to diffuse light in other directions, it should be limited to the concave cylindrical lens arrays 400, 600. It is possible to use other lens systems such as a convex cylindrical lens array. Further, in the above embodiment, one concave cylindrical lens array 400, 600 is provided between the light deflection mirror 201 and the photodetectors 500, 700. However, the configuration of the lens system is not particularly limited, and it is also possible to diffuse light in one direction using a plurality of lenses and not diffuse in other directions.

１００ 光源
１０１ レンズ群
１０２ アパーチャ
２００ 偏向反射器
２０１ 光偏向ミラー
３００ ビームスプリッタ
４００ 第１の凹シリンドリカルレンズアレイ（レンズ系）
５００ 第１の光検出器
６００ 第２の凹シリンドリカルレンズアレイ（レンズ系）
７００ 第２の光検出器
８００ 凸レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Light source 101 Lens group 102 Aperture 200 Deflection reflector 201 Optical deflection mirror 300 Beam splitter 400 1st concave cylindrical lens array (lens system)
500 First photodetector 600 Second concave cylindrical lens array (lens system)
700 Second photodetector 800 Convex lens

特開２００９−１０９３０５号公報JP 2009-109305 A

Claims (5)

光偏向ミラーを有する偏向反射器と、一次元方向の光の移動を検出する光検出器と、を有し、前記光偏向ミラーで反射した偏向光を前記光検出器で検出する光学測定装置であって、
前記光偏向ミラーに光を照射する光源と、
前記光偏向ミラーで反射した偏向光を前記一次元方向と異なる方向に拡散し、該異なる方向以外には拡散しないレンズ系と、
前記光偏向ミラーで反射した偏向光を複数の光に分離するビームスプリッタと、
を有し、
前記レンズ系は、前記ビームスプリッタにより分離された各光の光路上に設置され、各レンズ系を構成するレンズのアレイ方向が各々異なっており、
前記光検出器は、前記レンズ系で前記一次元方向と異なる方向に拡散した光を検出し、各レンズ系で拡散した光の光路上に設置されていることを特徴とする光学測定装置。 An optical measuring device having a deflection reflector having an optical deflection mirror and a photodetector for detecting movement of light in a one-dimensional direction, and detecting the deflected light reflected by the optical deflection mirror by the photodetector. There,
A light source for irradiating the light deflection mirror with light;
A lens system that diffuses the deflected light reflected by the light deflection mirror in a direction different from the one-dimensional direction and does not diffuse in a direction other than the different direction;
A beam splitter that separates the deflected light reflected by the light deflecting mirror into a plurality of lights;
Have
The lens system is installed on the optical path of each light separated by the beam splitter, and the array directions of the lenses constituting each lens system are different from each other.
The optical detector detects light diffused in a direction different from the one-dimensional direction by the lens system, and is installed on an optical path of the light diffused by each lens system. 前記偏向反射器は、前記偏向ミラーを複数の軸で回転し、
前記レンズ系の数は、前記軸の数と同じであり、各々の前記レンズ系を構成するレンズのアレイ方向は、前記偏向ミラーの軸と平行であることを特徴とする請求項１記載の光学測定装置。 The deflection reflector rotates the deflection mirror about a plurality of axes,
2. The optical system according to claim 1, wherein the number of the lens systems is the same as the number of the axes, and the array direction of the lenses constituting each of the lens systems is parallel to the axis of the deflection mirror. measuring device. 前記偏向反射器と前記ビームスプリッタとの間に凸レンズを有し、
前記光偏向ミラーが前記凸レンズの焦点位置に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学測定装置。 A convex lens between the deflecting reflector and the beam splitter;
Optical measuring device according to claim 1 or 2, wherein the light deflecting mirror is being located at the focal point of the convex lens. 前記レンズ系が複数のシリンドリカルレンズを所定のピッチで配列して構成され、該ピッチと、前記レンズ系に入射する光のビーム径と、の関係は、前記レンズのピッチが前記光のビーム径より広くなっており、前記光検出器に断続して入る光の遮断部分を補間することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学測定装置。   The lens system is configured by arranging a plurality of cylindrical lenses at a predetermined pitch, and the relationship between the pitch and the beam diameter of light incident on the lens system is such that the pitch of the lens is greater than the beam diameter of the light. The optical measuring device according to claim 1, wherein the optical measuring device is widened and interpolates a light blocking portion that intermittently enters the photodetector. 前記レンズ系が複数のシリンドリカルレンズを所定のピッチで配列して構成され、該ピッチと、前記レンズ系に入射する光のビーム径と、の関係は、前記レンズのピッチが前記光のビーム径より狭くなっており、前記光源は、コヒーレンスの低い光を発することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学測定装置。   The lens system is configured by arranging a plurality of cylindrical lenses at a predetermined pitch, and the relationship between the pitch and the beam diameter of light incident on the lens system is such that the pitch of the lens is greater than the beam diameter of the light. The optical measurement apparatus according to claim 1, wherein the optical measurement apparatus is narrow and the light source emits light with low coherence.
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