JPS60194301A - 距離検出装置 - Google Patents
距離検出装置Info
- Publication number
- JPS60194301A JPS60194301A JP5075584A JP5075584A JPS60194301A JP S60194301 A JPS60194301 A JP S60194301A JP 5075584 A JP5075584 A JP 5075584A JP 5075584 A JP5075584 A JP 5075584A JP S60194301 A JPS60194301 A JP S60194301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detected
- condenser
- half mirror
- receiving element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は半導体受光素子を用いて距離を検厄するための
装置−こ関する・ 背景技術 典型的な先行技術は第1図に示されている。光源IH投
光レンズ2.第1ハーフミラ−4および集光レンズ3を
介して参照符/lによって示される光経路を経て、被測
定物体5にスポット光を照射する。被測定物体5から反
射した光は参照符12によって示される光経路を経る。
装置−こ関する・ 背景技術 典型的な先行技術は第1図に示されている。光源IH投
光レンズ2.第1ハーフミラ−4および集光レンズ3を
介して参照符/lによって示される光経路を経て、被測
定物体5にスポット光を照射する。被測定物体5から反
射した光は参照符12によって示される光経路を経る。
すなわち1反射光は対物レンズ3によって集光され、第
2ハーフミラ−8を透過または反射する。@2ハーフミ
。
2ハーフミラ−8を透過または反射する。@2ハーフミ
。
ラー8を透過した光t′i第1絞り手段6上に照射され
、第2ハーフミラ−8を反射した光Fi第2絞シ手段9
に照射される。絞シ手段6,9.は集光レン受光素子7
.10に照射される光量を規制する。
、第2ハーフミラ−8を反射した光Fi第2絞シ手段9
に照射される。絞シ手段6,9.は集光レン受光素子7
.10に照射される光量を規制する。
集光レンズ3と被検出物体5との距11iCLが変化す
ると受光素子7,101ご照射される光量が変化する。
ると受光素子7,101ご照射される光量が変化する。
受光素子7,10に対する光量の変化によって、受光素
子7.1(+の出力が変化し、その出力値より集光レン
ズ3と被検出物体5との距離りをめている。
子7.1(+の出力が変化し、その出力値より集光レン
ズ3と被検出物体5との距離りをめている。
この従来技術では投光軸と受光軸が同軸であるため構造
が簡単になり、小型化を図ることが容易であるが、被検
出物体5に対して第1図の上下方向に沿う距離全検出す
るとき、装置全体20を移動しなければならない。設置
場所のスペースが限られる場合では移動手段を設けるこ
とが困難となり、小型化の利点?生かせなくなると論う
問題があった。
が簡単になり、小型化を図ることが容易であるが、被検
出物体5に対して第1図の上下方向に沿う距離全検出す
るとき、装置全体20を移動しなければならない。設置
場所のスペースが限られる場合では移動手段を設けるこ
とが困難となり、小型化の利点?生かせなくなると論う
問題があった。
目 的
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し。
装置全体全固定的に配置しても検出点を走査可能とし、
小型化が容易である距離検出装置を提供することである
。
小型化が容易である距離検出装置を提供することである
。
実施例
第2図は本発明の一実施例の系統図である。光源1け投
光レンズ2を介して、集光レンズ3の光軸に対して45
度の角度で傾斜した第1)−一フミラー4に照射される
。光源1からの光に基づく第1ハーフミラ−4からの反
射光は集光レンズ3によって平行光となり、被検出物体
5にスポット照射される。被検出物体5から拡散反射さ
れた光は光経路12で示すように、集光レンズ3によっ
て集光さね、第2ハーフミラ−8全透過した光は。
光レンズ2を介して、集光レンズ3の光軸に対して45
度の角度で傾斜した第1)−一フミラー4に照射される
。光源1からの光に基づく第1ハーフミラ−4からの反
射光は集光レンズ3によって平行光となり、被検出物体
5にスポット照射される。被検出物体5から拡散反射さ
れた光は光経路12で示すように、集光レンズ3によっ
て集光さね、第2ハーフミラ−8全透過した光は。
集光点Fの前方に配置さhた第1絞り手段6上に照射さ
れる。一方、第2ノヘーフミラー8で光経路が90度変
換された光は、集光点Fの後方に配置されfc第2絞り
手段9上に照射される。絞り手段6.9によって照射光
の一部は反射され、絞り手段6.9の中央部に設けられ
た光通過孔6a、9aを通過した光は、それぞれ受光素
子7.10に照射される。
れる。一方、第2ノヘーフミラー8で光経路が90度変
換された光は、集光点Fの後方に配置されfc第2絞り
手段9上に照射される。絞り手段6.9によって照射光
の一部は反射され、絞り手段6.9の中央部に設けられ
た光通過孔6a、9aを通過した光は、それぞれ受光素
子7.10に照射される。
第3図は本発明゛の簡略化した系統図で距離が変化した
ときの光経路を示している。参照符a −Cはそ力ぞt
1距F+TP方向(ご移Of した被検出物体50位帥
な示ザ。位置aからの反射光は参照符13.位置すから
の反射光は参即符14.位置Cからの反射光は参照Q;
1: p 5で示す。被検出物体の位置が位1唯aから
位1i?Il) lこ移ったとき1反射光e3から反射
光e4となり、絞り手段6の集光レンズ3偶の表面61
)lこII!j射される集光レンズ3ケ介する反射光の
径が変化する。その反射光の径は光通過孔6aの径より
常に犬すく、)”e通過孔6aの制御線は集光レンズ3
の軸線に一致する。同様に絞り手段9の第2ハーフミラ
−側の表面9bに照射される第2ハーフミラ−8全介す
る反射光の径も変化する。
ときの光経路を示している。参照符a −Cはそ力ぞt
1距F+TP方向(ご移Of した被検出物体50位帥
な示ザ。位置aからの反射光は参照符13.位置すから
の反射光は参即符14.位置Cからの反射光は参照Q;
1: p 5で示す。被検出物体の位置が位1唯aから
位1i?Il) lこ移ったとき1反射光e3から反射
光e4となり、絞り手段6の集光レンズ3偶の表面61
)lこII!j射される集光レンズ3ケ介する反射光の
径が変化する。その反射光の径は光通過孔6aの径より
常に犬すく、)”e通過孔6aの制御線は集光レンズ3
の軸線に一致する。同様に絞り手段9の第2ハーフミラ
−側の表面9bに照射される第2ハーフミラ−8全介す
る反射光の径も変化する。
その反射光の径は光通過孔9aの径より常に太きく、光
通過孔9aの軸線は集光レンズ3の90度変換された軸
線と一致する。
通過孔9aの軸線は集光レンズ3の90度変換された軸
線と一致する。
第4図1に距+1llt Lと受光素子の出力電圧Vの
関係を示すグラフである。受光素子7,10の出力電流
i、j電流/市、圧変換回路]]、a、11b、’(i
7経て電圧に変換さ)1.増幅回路12a、]2bによ
ってらの出力電圧’lr v l 、 9P、 2受光
素子】0からの出力電圧k v 2とする。受光素子7
.】0からの出力vl、v2け演算回路13において、
光量補正のために 1−v2 P−□ ・・・(1) vl+v2 ?演算して、距離情報として出力する。
関係を示すグラフである。受光素子7,10の出力電流
i、j電流/市、圧変換回路]]、a、11b、’(i
7経て電圧に変換さ)1.増幅回路12a、]2bによ
ってらの出力電圧’lr v l 、 9P、 2受光
素子】0からの出力電圧k v 2とする。受光素子7
.】0からの出力vl、v2け演算回路13において、
光量補正のために 1−v2 P−□ ・・・(1) vl+v2 ?演算して、距離情報として出力する。
集光レンズ3け駕2図で示坏れるように、礎性拐料から
成るレンズ保持具14によって保持され。
成るレンズ保持具14によって保持され。
レンズ径方向の一端Viばねなどの弾性体15?介して
固定壁161ζ取り付けらh 、他端は電礎石などの駆
動手段17が能動化されることにより磁力χ受け、前記
弾性体15とこの磁力でつり合い位置が固定ちiする。
固定壁161ζ取り付けらh 、他端は電礎石などの駆
動手段17が能動化されることにより磁力χ受け、前記
弾性体15とこの磁力でつり合い位置が固定ちiする。
駆動手段171d発据器】8からの信号により磁力が変
化し集光レンズ3け光軸に対して垂直方向に移動する。
化し集光レンズ3け光軸に対して垂直方向に移動する。
@5図は対物レンズ3が移Uノした場合の光経路を示す
。対物レンズ3が参1i(’+符3aの位1mから参照
符3b、3cの位置「こ移動した場き、対物レン照射位
置は位置5aから位置す、cに移動する。
。対物レンズ3が参1i(’+符3aの位1mから参照
符3b、3cの位置「こ移動した場き、対物レン照射位
置は位置5aから位置す、cに移動する。
この結果、被検出物体5の検出点を走査することが可能
となる。発振回路18け集光レンズ3の移動位置に応じ
た信号を演算回路13に送り、受光素子7.10からの
距離情報と同期をとることにより、距離と検出点が対応
した信号を得ることができる。
となる。発振回路18け集光レンズ3の移動位置に応じ
た信号を演算回路13に送り、受光素子7.10からの
距離情報と同期をとることにより、距離と検出点が対応
した信号を得ることができる。
被検出物体5の検出面が集光レンズ3の光軸に対して垂
直な方向!ご 平行なとき、各照射位置5a〜5cから
の反射光は集光レンズ3によって同じ位置に集光する。
直な方向!ご 平行なとき、各照射位置5a〜5cから
の反射光は集光レンズ3によって同じ位置に集光する。
照射位置5b、5cの集光レンズ3からの距離りが変化
すれば照射光を走査しないときと同様に受光素子7.1
0の受光量が変化し、距離りに応じた距離情報が得られ
る。
すれば照射光を走査しないときと同様に受光素子7.1
0の受光量が変化し、距離りに応じた距離情報が得られ
る。
この走査時には走査することによって僅かな受光量の誤
差が発生する。この誤差は演算回路13において、レベ
ル弁別されるレベル弁別を適宜に設定することによって
、距離情報を補正して正確な距離全測足することができ
る。
差が発生する。この誤差は演算回路13において、レベ
ル弁別されるレベル弁別を適宜に設定することによって
、距離情報を補正して正確な距離全測足することができ
る。
この実施例では、集光レンズ3の駆動手段として電磁石
?用いたがりニアモータなどを駆動手段として使用して
もよい。
?用いたがりニアモータなどを駆動手段として使用して
もよい。
効果
以上のように本発明によhは、被検出物体の検出面を走
査するとき、集光レンズを駆動することによって走査可
能とし、しかも小型化を図ることが可能となる。
査するとき、集光レンズを駆動することによって走査可
能とし、しかも小型化を図ることが可能となる。
笛】図は先行技術の系統図、第2図は本発明の一実施例
の系統図、第3図は被検出物体5の距離りが変化した場
合の光源1からの光経路を簡略化して示す図、第4図は
受光素子7.】oの出力電圧Vと被検出物体の距離りと
の関係を示している図、第5図は被検出物体5の検出点
を走査する場合の光源1からの光経過を簡略化して示す
図である。 1・・・光源、3・・・対物レンズ、6.9・・・絞り
手段。 7.10・・・受光素子、8・・・第2ハーフミラ−1
13・・・演算回路、17・・・駆動手段代理人 弁理
士−西教圭一部 第1図 0 / し 第2図 第3図 第4図
の系統図、第3図は被検出物体5の距離りが変化した場
合の光源1からの光経路を簡略化して示す図、第4図は
受光素子7.】oの出力電圧Vと被検出物体の距離りと
の関係を示している図、第5図は被検出物体5の検出点
を走査する場合の光源1からの光経過を簡略化して示す
図である。 1・・・光源、3・・・対物レンズ、6.9・・・絞り
手段。 7.10・・・受光素子、8・・・第2ハーフミラ−1
13・・・演算回路、17・・・駆動手段代理人 弁理
士−西教圭一部 第1図 0 / し 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源と。 前記光源からの光を被検出物体に投光し、その反射光を
受光する集光レンズと。 前記集光レンズに対して、被検出物体と反対側Iこ設け
られたハーフミラ−と。 前記ハーフミラ−を透過した光を受光する第1受光素子
と。 前記ハーフミラ−と第1受光素子の間に介在され、被検
出物体の距離に対応した第1受光素子への受光径を規制
する′@l絞り手段と。 前記ハーフミラ−を反射した光を受光する第2受光素子
と。 前記ハーフミラ−と第2受光素子の間に介在され、被検
出物体の距離に対応した第2受光素子への受光径を規制
する第2絞り手段と。 物体の距離を演算する手段と。 前記集光レンズを光軸に対して垂直方向に変位する手段
とを含む距離検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5075584A JPS60194301A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5075584A JPS60194301A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 距離検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60194301A true JPS60194301A (ja) | 1985-10-02 |
Family
ID=12867655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5075584A Pending JPS60194301A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 距離検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60194301A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0425711A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-29 | Mitsutoyo Corp | 光学式変位計 |
US5329358A (en) * | 1991-02-06 | 1994-07-12 | U.S. Philips Corporation | Device for optically measuring the height of a surface |
JP2011095027A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Kyocera Corp | 撮像装置 |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP5075584A patent/JPS60194301A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0425711A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-29 | Mitsutoyo Corp | 光学式変位計 |
US5329358A (en) * | 1991-02-06 | 1994-07-12 | U.S. Philips Corporation | Device for optically measuring the height of a surface |
JP2011095027A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Kyocera Corp | 撮像装置 |
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