JPS6285837A - Adjusting device for pinhole of laser measuring instrument - Google Patents

Adjusting device for pinhole of laser measuring instrument

Info

Publication number
JPS6285837A
JPS6285837A JP22598485A JP22598485A JPS6285837A JP S6285837 A JPS6285837 A JP S6285837A JP 22598485 A JP22598485 A JP 22598485A JP 22598485 A JP22598485 A JP 22598485A JP S6285837 A JPS6285837 A JP S6285837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pinhole
laser beam
light
laser beams
optical axis
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
Application number
JP22598485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Itamoto
板本 繁
Masami Yoneda
正美 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority to JP22598485A priority Critical patent/JPS6285837A/en
Publication of JPS6285837A publication Critical patent/JPS6285837A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve measuring accuracy of the titled instrument by detecting the quantity of light of laser beams passing through a pinhole at the prescribed position and performing alignment between the pinhole and the laser beams by a feedback mechanism based on the detected value. CONSTITUTION:A part of the irradiated 1 laser beams is directed to the surface (S) of an object to be detected passing through a half mirror 6 via a diverging lens 2 and the pinhole 3 and a part of the rest is reflected on the mirror 6 and irradiated on a photodetection plate 9 and photodetected with detectors 10 (10a-10d) and converted into electrical signals in accordance with the quantities of photodetection. When these signals are compared respectively and the alignment between the pinhole 3 and an optical axis of the laser beams is adjusted and the alignment is made in an accurate state, interference fringes are formed on the laser beams via a collimator lens 4 interfering the reflected light of the surface (S) with the reflected light of a reference plate 5 and the interference fringes are reflected via the mirror 6 and received by a TV camera 8 and an image analysis is performed, by which a surface state of plane accuracy of the surface (S) can be measured.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被検物体表面にレーザビームを照射してその表
面状態を検出するレーザビーム干渉計等のレーザ測定器
におけるピンホール調整装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a pinhole adjustment device in a laser measuring instrument such as a laser beam interferometer that detects the surface condition of an object to be measured by irradiating the surface with a laser beam. It is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば、被検物体表面の面精度を計測するために、レー
ザビームを使用し、該レーザビームの被検物体からの反
射光と参照板(参照基準面)からの反射光とを干渉させ
、この干渉によって生じる干渉縞に基づいてその面精度
を解析するようにしたレーザビーム干渉計が用いられる
For example, in order to measure the surface accuracy of the surface of a test object, a laser beam is used, and the reflected light of the laser beam from the test object is made to interfere with the light reflected from a reference plate (reference standard surface). A laser beam interferometer is used that analyzes the surface accuracy based on interference fringes generated by interference.

前述したレーザビーム干渉計は一般に、その光学系の内
部にノイズカット用のピンホール機構が付設されるが、
このピンホール機構におけるピンホールは、正確にレー
ザビームにおける光軸上に配置していなければならない
。このために、従来技術におけるレーザビーム干渉計に
あっては、ピンホールをピンホール板に形設すると共に
、このピンホール板をX方向やY方向において微細に位
置調整することができるステージアセンブリに装着し、
このピンホール板の位置を適宜調整することによってピ
ンホールのレーザビームに対f、6アライメントの微調
整2行うように構成していた。
The laser beam interferometer mentioned above generally has a pinhole mechanism installed inside its optical system for noise cutting.
The pinhole in this pinhole mechanism must be placed precisely on the optical axis of the laser beam. For this purpose, in conventional laser beam interferometers, pinholes are formed in a pinhole plate, and this pinhole plate is mounted on a stage assembly that can finely adjust the position in the X and Y directions. Put it on,
By appropriately adjusting the position of this pinhole plate, the laser beam of the pinhole was configured to be finely adjusted 2 for alignment with respect to f,6.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前述したように、ステージアセンブリーを使用してピン
ホールのアライメントを行うようにすると、該ピンホー
ルの微細な位置調整が可能であるが、この干渉計を長期
間使用する間にレーザビーム装置に位置ずれが生じたυ
、また温度変化等に基づく各部材の変形によって前述の
ピンホールとレーザビームとの間のアライメントにずれ
が生じることがある。このようにピンホールとレーザビ
ームとの間に僅かでもずれが生じると、該ピンホールの
通過光の光量分布に変化が生じ、一定のコントラストを
持った干渉縞の観察が行われないようになるだけでなく
、例えばコンピュータにより画像解析を行う際に干渉縞
の誤認を生じる等の不都合があった。
As mentioned above, if the stage assembly is used to align the pinhole, it is possible to finely adjust the position of the pinhole, but during long-term use of this interferometer, the laser beam device υ where misalignment occurred
Furthermore, deformation of each member due to temperature changes or the like may cause a misalignment between the pinhole and the laser beam. If there is even a slight deviation between the pinhole and the laser beam, the light intensity distribution of the light passing through the pinhole will change, making it impossible to observe interference fringes with a certain contrast. In addition, there have been other inconveniences, such as erroneous recognition of interference fringes when performing image analysis using a computer, for example.

本発明は斜上の点に鑑みてなされたもので、ピンホール
とレーザビームとの間の自動調芯を可能ならしめること
によって、その間のアライメントを常に正確に保持する
ことができるようにしたレーザ測定器におけるピンホー
ル調整装置を提供することを目的とするものである。
The present invention was made in view of the oblique point, and is a laser that enables automatic alignment between a pinhole and a laser beam, thereby making it possible to always accurately maintain alignment between the pinhole and the laser beam. The object of the present invention is to provide a pinhole adjustment device for a measuring instrument.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前述の目的を達成するために、本発明に係る装置は、被
検物体表面に向けてレーザビームと照射するレーザビー
ム照射装置と、該レーザビーム照射装置から出射される
レーザビームの不必要な光束をカットするピンホールを
備えたピンホール形成体と、前記ピンホールを通過した
レーザビームを所定の位置において受光することによっ
てその光量に基づいてピンホールとレーザビームの光軸
との相対位置関係を検出する検出器と、該検出器からの
信号によって前記ピンホール形成体を光軸と直交するX
、Y方向に変位させてそのピンホールのレーザビームの
光軸に対する位置を微調整するピンホール位置調整装置
とから構成したことをその特徴とするものである@ 〔作用〕 而して、前述したように構成した装置を使用して被検物
体表面の計測を行うには、レーザビーム照射装置からレ
ーザビームを照射し、このレーザビームをピンホール形
成体に形設したピンホールを通過させ、この通過光を検
出器で検出させる。
In order to achieve the above-mentioned object, an apparatus according to the present invention includes a laser beam irradiation device that irradiates a laser beam toward the surface of an object to be inspected, and an unnecessary light flux of the laser beam emitted from the laser beam irradiation device. A pinhole forming body is provided with a pinhole for cutting, and a laser beam that has passed through the pinhole is received at a predetermined position to determine the relative positional relationship between the pinhole and the optical axis of the laser beam based on the amount of light. A detector for detecting, and a signal from the detector to move the pinhole forming body to an X perpendicular to the optical axis.
, and a pinhole position adjustment device that finely adjusts the position of the pinhole with respect to the optical axis of the laser beam by displacing it in the Y direction. In order to measure the surface of a test object using a device configured as described above, a laser beam is irradiated from the laser beam irradiation device, the laser beam is passed through a pinhole formed in the pinhole forming body, and the laser beam is passed through a pinhole formed in the pinhole forming body. The passing light is detected by a detector.

ここで、ピンホールとレーザビームとの間が正確にアラ
イメントされているときにはこのレーザビームの光軸に
対して直交する2次元的位置におけるレーザビームの光
量はその中心部が最大で周縁部に向って漸減する分布を
示し、しかもレーザビーム照射装置からの照射量が一定
である場合には各位置における光量は一定である。従っ
て、このレーザビームが通過する部位における所定の位
置にその光量を検出してそれを電流値や電圧値等の電気
信号に変換する検出器を配設し、この検出器における検
出値と、ピンホールとレーザビームとのアライメントが
取れているときにおける光量である基準値とを比較する
ことによってピンホールとレーザビームとの相対位置関
係の検出を行うことができる。そして、この検出信号に
基づいてピンホール位置調整装置を作動させてフィード
バック制御を行うことによって、該ピンホールの位置を
前述の検出光量が基準値範囲となるように変位させるよ
うにすれば、このピンホールとレーザビームとの間を自
動的に調芯させることができる。
Here, when the pinhole and the laser beam are accurately aligned, the light intensity of the laser beam at a two-dimensional position perpendicular to the optical axis of the laser beam is maximum at the center and toward the periphery. In addition, when the amount of irradiation from the laser beam irradiation device is constant, the amount of light at each position is constant. Therefore, a detector that detects the amount of light and converts it into an electrical signal such as a current value or a voltage value is installed at a predetermined position in the area through which this laser beam passes, and the detected value of this detector and the pin The relative positional relationship between the pinhole and the laser beam can be detected by comparing the reference value, which is the amount of light when the hole and the laser beam are aligned. Then, by activating the pinhole position adjustment device based on this detection signal and performing feedback control, the position of the pinhole is displaced so that the above-mentioned detected light amount falls within the reference value range. It is possible to automatically align the pinhole and the laser beam.

このように、ピンホールとレーザビームとの間ヲ自動調
芯させることによって、被検物体の表面計測を常時良好
な状態で正確に行うことができるようになる。
In this manner, by automatically aligning the pinhole and the laser beam, the surface of the object to be inspected can be measured accurately and in good condition at all times.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

まず第1図において、1はレーザビームを照射するレー
ザビーム照射装置を示し、該レーザビーム照射装置1か
ら照射されるレーザビームはダイパージャーレンズ2′
f:通過して一度集束せしめられて、然る後拡径せしめ
られるようになっている。
First, in FIG. 1, reference numeral 1 indicates a laser beam irradiation device that irradiates a laser beam.
f: The beam passes through the beam, is focused once, and then expanded in diameter.

そして、このダイパージャーレンズ2からのレーザビー
ムの集光位置にノイズカット用のピンホール3が設けら
れている。このピンホール3′lc通過したレーザビー
ムはコリメートレンズ4によって平行な光となるように
調節されて、被検物体表面Sに向けて照射されるように
なっている。一方、照射するレーザビームは、コリメー
タレンズ4前面におかれた参照板5によって一部反射さ
れ、また、それを透過したレーザビームは被検物体表面
Sで反射し、先の参照板50反射光と合成干渉縞?発生
する。この発生した干渉縞像は、−−−フミラー6及び
結像レンズ7を介してテレビカメラ8の撮像面に結像さ
れる。
A pinhole 3 for noise cutting is provided at the focal position of the laser beam from the dipager lens 2. The laser beam that has passed through the pinhole 3'lc is adjusted by a collimator lens 4 to become parallel light, and is irradiated toward the surface S of the object to be inspected. On the other hand, the irradiated laser beam is partially reflected by the reference plate 5 placed in front of the collimator lens 4, and the laser beam that has passed through it is reflected by the surface S of the object to be inspected, and the light reflected by the reference plate 50 is and composite interference fringes? Occur. The generated interference fringe image is formed on the imaging surface of the television camera 8 via the mirror 6 and the imaging lens 7.

そして、前述の−・−フミラー6はレーザビーム照射装
置1からの照射光をも反射させることができるようにな
っており、該ノ・−フミラー6で反射した光は受光板9
で受光することができるようになっている。そして、第
2図に示したように、この受光板9上の受光部Aの周縁
部分には相互に90°位相?ずらせた位置に4個の検出
器10a。
The above-mentioned nose mirror 6 is also capable of reflecting the irradiation light from the laser beam irradiation device 1, and the light reflected by the nose mirror 6 is transmitted to the light receiving plate 9.
It is now possible to receive light. As shown in FIG. 2, the peripheral portions of the light-receiving portions A on the light-receiving plate 9 have a 90° phase with each other. Four detectors 10a at shifted positions.

10b 、10c 、10dが設けられている。これら
の検出器はレーザビームを受光してその受光量に応じた
電流値や電圧値等の電気信号に変換するもので、左右に
配設した検出器10a、10cと上下に配設した検出器
10b 、 10dに基づいてそれぞれピンホールとレ
ーザビームの光軸との間のX方向及びY方向における相
対位置関係を検出することができるようになっている。
10b, 10c, and 10d are provided. These detectors receive a laser beam and convert it into electrical signals such as current and voltage values according to the amount of received light.The detectors 10a and 10c are placed on the left and right, and the detectors are placed on the top and bottom. 10b and 10d, it is possible to detect the relative positional relationship between the pinhole and the optical axis of the laser beam in the X direction and the Y direction, respectively.

次に、前述の検出器10a、10b、10c。Next, the aforementioned detectors 10a, 10b, 10c.

IQdの検出値に基づいてピンホール3の位置全調整す
るために、第3図に示したように、ピンホール3はピン
ホール板11に形設されておシ、該ピンホール板11は
枠体12の上下に取付けた階段状のばね片13.13に
よって支持されている@これらのばね片13はピンホー
ル板11をX方向である左右に変位させるための縦板部
13aとY方向である上下に変位させる横板部13bと
を備えている。枠体12にはピンホール板11を原点位
置に位置決めする位置決めロッド14a、14bが螺着
されておジ、位置決めロッド14mは枠体12の横方向
に取付けられて、該ピンホール板11″f、x方向の原
点位置に位置決めし、位置決めロッド14bは枠体12
の縦方向に取付けられて、そのY方向の原点位置に位置
決めすることができるようになっている。そして、これ
ら位置決めロッド14a、14bを螺回することによっ
て、ピンホール板11の原点位置を調整することができ
るようになっている。
In order to fully adjust the position of the pinhole 3 based on the detected value of IQd, the pinhole 3 is formed in a pinhole plate 11 as shown in FIG. It is supported by stepped spring pieces 13.13 attached to the top and bottom of the body 12. These spring pieces 13 are connected to the vertical plate part 13a for displacing the pinhole plate 11 left and right in the X direction, and in the Y direction. It is provided with a horizontal plate portion 13b that is displaced vertically. Positioning rods 14a and 14b are screwed onto the frame 12 to position the pinhole plate 11 at the origin position.A positioning rod 14m is attached laterally to the frame 12 to position the pinhole plate 11''f. , the positioning rod 14b is positioned at the origin position in the x direction, and the positioning rod 14b
It is attached in the vertical direction, and can be positioned at the origin position in the Y direction. By screwing these positioning rods 14a and 14b, the origin position of the pinhole plate 11 can be adjusted.

さらに、このピンホール板11のX方向及ヒY方向の位
置と微調整するために、枠体12にはピンホール位置調
整装置が設けられており、このピンホール位置調整装置
は、X方向調整装置15と、Y方向調整装置16とから
構成される。X方向調整装置15は枠体12の横側部に
軸受17によって摺動可能に装着したブツシュロッド1
8と、該ブツシュロッド18をその軸方向に変位させる
コア19とで構成され、該ブツシュロッド18及びコア
19にはそれぞれコイル20.21が巻回して設けられ
、コイル20と電源22との間には可変抵抗L1が介装
され、該可変抵抗し1の抵抗値に基づいてブツシュロッ
ド18のコア19に対する反発力を調整することができ
るようになっている。また、Y方向調整装置16は前述
のX方向調整装置15と同様ブツシュロッド23を有し
、該ブツシュロッド23は枠体12の縦側部に軸受24
によって軸方向に変位可能に支持されており、このブツ
シュロッド23及び反発力によってそれを変位させるコ
ア25にはそれぞれコイル26.27が巻回して設けら
れ、ブツシュロッド23に巻回したコイル26と電源2
8との間には反発力を調整する可変抵抗L2が介装され
ている。
Furthermore, in order to finely adjust the position of the pinhole plate 11 in the X direction and the Y direction, the frame 12 is provided with a pinhole position adjustment device. It is composed of a device 15 and a Y-direction adjustment device 16. The X-direction adjustment device 15 is a bushing rod 1 that is slidably mounted on the side of the frame 12 by a bearing 17.
8 and a core 19 for displacing the bushing rod 18 in its axial direction. Coils 20 and 21 are wound around each of the bushing rod 18 and the core 19, and between the coil 20 and the power source 22 A variable resistor L1 is interposed so that the repulsive force of the bushing rod 18 against the core 19 can be adjusted based on the resistance value of the variable resistor L1. Further, the Y-direction adjustment device 16 has a bushing rod 23 similar to the aforementioned X-direction adjustment device 15, and the bushing rod 23 has a bearing 24 on the vertical side of the frame 12.
The bushing rod 23 and the core 25 that displaces it by repulsive force are each provided with coils 26 and 27 wound around it.
A variable resistor L2 for adjusting the repulsion force is interposed between the resistor 8 and the repulsion force.

さらに、前述の可変抵抗し1.L2の抵抗値制御はそれ
ぞれX方向の検出器10a、10c及びY方向の検出器
10b 、 10dによって行われるようになっておシ
、この制御を行うために、第4図に示したような回路構
成が採用されている。同図においてはX方向の検出器1
0a、10cによる可変抵抗Llの制御を行うための構
成を示したが、Y方向の制御を行うものもこれと同様の
構成となっているので、図面においては括弧内に符号を
示してその説明を省略する。即ち、検出器10a。
Furthermore, the above-mentioned variable resistor 1. Resistance value control of L2 is performed by X-direction detectors 10a, 10c and Y-direction detectors 10b, 10d, respectively. In order to perform this control, a circuit as shown in FIG. 4 is used. configuration has been adopted. In the figure, detector 1 in the X direction
Although the configuration for controlling the variable resistor Ll using 0a and 10c has been shown, the configuration for controlling the Y direction is also the same, so the reference numerals are shown in parentheses in the drawings for explanation. omitted. That is, the detector 10a.

IQeの検出値は差動増幅器30aに入力されて、該差
動増幅器30aにおいてこれらの検出値の間の差を出力
することができるようになっている。
The detected value of IQe is input to the differential amplifier 30a, and the differential amplifier 30a can output the difference between these detected values.

そしてこの差動増幅器30aの出力信号はスレッシュホ
ールド設定器31aに入力されるようになッテいる。該
スレッシュホールド設定器31aではこの差動増幅器3
0aの出力信号とスレッシュホールド調整器32aによ
って設定された基準スレッシュホールド値と比較されて
、この両信号の間の差に基づいてコイル駆動回路33a
に駆動信号を出力することができるようになっている。
The output signal of this differential amplifier 30a is input to a threshold setter 31a. In the threshold setter 31a, this differential amplifier 3
The output signal of 0a is compared with a reference threshold value set by the threshold adjuster 32a, and the coil drive circuit 33a is controlled based on the difference between the two signals.
It is now possible to output a drive signal to the

そして、この駆動信号に基づいて、該駆動回路33轟を
作動させて可変抵抗器L1の抵抗値を変化させることが
できるように構成されている。
Based on this drive signal, the drive circuit 33 is operated to change the resistance value of the variable resistor L1.

本実施例は前述のように構成されるもので、次にその作
動について説明する。
This embodiment is constructed as described above, and its operation will be explained next.

このレーザビーム計測器によって被検物体表面Sの計測
を行うためには、まずスレッシュホール)’m整i 3
2 a 、 32 bによってスレッシュホールド設定
器31L、31bに所定の基準スレッシュホールド値を
設定する必要がある。この基準スレッシュホールド値の
設定は次のようにして行われる。即ち、ピンホール3と
レーザビーム照射装置1からのレーザビームの光軸との
間が正確にアライメントされているときには、このレー
ザビームの光軸に対して直交する2次元的位置における
レーザビームの光量は、第5図に実線で示したように、
その中心部Cが最大で周縁部に向って漸減する分布を示
し、しかもレーザビーム照射装置1からの光量が一定で
ある場合には各位置における光量は一定である。従って
、検出器10a、10cと検出器10b、10dとをそ
れぞれこの中心部Cから等しい間隔を置いた位置に配設
すると、検出器10aと10c及び検出器10bと10
dの受光量は等しくなる。そこで、前述の基準スレッシ
ュホールド値を所定の許容誤差範囲に設定しておき、こ
の基準スレッシュホールド値と検出器10a、10cの
検出値及び検出器10b、10dの検出値とを比較すれ
ばよい。
In order to measure the surface S of the object to be measured using this laser beam measuring device, first the threshold hole
2a and 32b, it is necessary to set a predetermined reference threshold value in the threshold setters 31L and 31b. Setting of this reference threshold value is performed as follows. That is, when the pinhole 3 and the optical axis of the laser beam from the laser beam irradiation device 1 are accurately aligned, the light intensity of the laser beam at a two-dimensional position perpendicular to the optical axis of the laser beam As shown by the solid line in Figure 5,
It exhibits a distribution that is maximum at the center C and gradually decreases toward the periphery, and when the amount of light from the laser beam irradiation device 1 is constant, the amount of light at each position is constant. Therefore, if the detectors 10a and 10c and the detectors 10b and 10d are respectively arranged at equal intervals from the center C, the detectors 10a and 10c and the detectors 10b and 10d
The amount of light received at d becomes equal. Therefore, the aforementioned reference threshold value may be set within a predetermined tolerance range, and this reference threshold value may be compared with the detection values of the detectors 10a and 10c and the detection values of the detectors 10b and 10d.

また、位置決めロッド14a、14bを調整し、第3図
に示したようにピンホール板11の位置を光軸Pに対し
てX方向においては距離Dlだけ左方にずらせ、Y方向
においては距離D2だけ下方にずらせた位置に保持させ
ておく。
Further, by adjusting the positioning rods 14a and 14b, as shown in FIG. 3, the position of the pinhole plate 11 is shifted to the left by a distance Dl in the X direction with respect to the optical axis P, and by a distance D2 in the Y direction. Hold it in the position shifted downward.

そこで、レーザビーム照射装置1からレーザビームを被
検物体表面Sに向けて照射する。このレーザビームはダ
イパージャーレンズ2からピンホール3を介してハーフ
ミラ−6に向けて進行することになシ、このレーザビー
ムの一部が該ハーフミラ−6を通過して被検物体表面S
に向けられると共に、一部は該ハーフミラ−6で反射し
て受光板9に照射されて、検出器10a、10b、10
c 、 10dによって受光され、その受光量に応じた
電気信号に変換される。これらの電気信号のうち検出器
10a 、 10cの検出値は差動増幅器30aに入力
され、また検出器l Qb 、 10dによる検出値は
差動増幅器30bに入力されて、これらの信号はそれぞ
れ比較される。そして、前述した如く、ピンホール3は
光軸Pとは異なる位置にあるから、第5図に鎖線で示し
たように、検出器10aと検出器10cとでは受光量が
異なシ、また検出器10bと検出器10dとでも受光量
が異なる。
Therefore, a laser beam is irradiated from the laser beam irradiation device 1 toward the surface S of the object to be inspected. This laser beam travels from the dipper lens 2 through the pinhole 3 toward the half mirror 6, and a part of this laser beam passes through the half mirror 6 and passes through the surface of the object to be inspected.
At the same time, a part of the light is reflected by the half mirror 6 and illuminated on the light receiving plate 9, and the detectors 10a, 10b, 10
c and 10d, and is converted into an electrical signal according to the amount of received light. Of these electrical signals, the detected values of the detectors 10a and 10c are input to the differential amplifier 30a, and the detected values of the detectors lQb and 10d are input to the differential amplifier 30b, and these signals are compared. Ru. As mentioned above, since the pinhole 3 is located at a different position from the optical axis P, the amount of light received by the detector 10a and the detector 10c is different, as shown by the chain line in FIG. The amount of light received also differs between the detector 10b and the detector 10d.

千とで、どれら各差動増幅器3nλ−3nb力)らこれ
ら検出値の差に応じた信号が出力されて、これらの出力
信号はスレッシュホールド設定器31a、31bにそれ
ぞれ入力され、該各スレッシュホールド設定器31a 
t 3 l bの基準スレッシュホールド値と比較され
て、その差に基づいて駆動信号が出力される。そして、
この駆動信号はそれぞれ駆動回路33a、33bに入力
されて、該駆動回路33m 、33bによって可変抵抗
LL、L2の抵抗値が変化せしめられる。この結果、ブ
ツシュロッド18.23とコア19.25との間の反発
力が変化し、該各ブツシュロッド18.23はそれぞれ
ピンホール板Inばね片13のばね力に抗して第3図中
の左方(X方向)及び上方(Y方向)に変位させる。そ
して、このピンホール板11の変位によって検出器10
a、10b、10c 、 10dの検出信号も変化し、
従って差動増幅器30a、30bからの出力信号も異な
ってくる。
1,000, each differential amplifier 3nλ-3nb outputs a signal corresponding to the difference between these detected values, and these output signals are input to the threshold setters 31a and 31b, respectively, and the respective thresholds are set. Hold setting device 31a
It is compared with a reference threshold value of t 3 l b and a drive signal is output based on the difference. and,
These drive signals are input to drive circuits 33a and 33b, respectively, and the resistance values of variable resistors LL and L2 are changed by the drive circuits 33m and 33b. As a result, the repulsive force between the bushing rods 18.23 and the core 19.25 changes, and each bushing rod 18.23 resists the spring force of the pinhole plate In spring piece 13, as shown on the left side in FIG. (X direction) and upward (Y direction). Then, due to the displacement of this pinhole plate 11, the detector 10
The detection signals of a, 10b, 10c, and 10d also change,
Therefore, the output signals from the differential amplifiers 30a and 30b also differ.

そして、ピンホール板11の変位によってピンホール3
とレーザビームの光軸Pとの調芯が達成されると、この
差動増幅器30a、、30bの出力信号カスレッ7ユホ
ールド設定器30a、30bの基準スレッシュホールド
値の範囲内とな9、このときにおける可変抵抗器L1.
L2の抵抗値を前述のフィードバック機構によって保持
することにより、コア19.25との反発力に基づくブ
ツシュロッド18.23の枠体12内への突出長さが固
定されて、ピンホール3とレーザビームの光軸Pとが正
確にアライメントされた状態にピンホール板11が支持
される。ここで、スレッシュホールド設定器30a、3
0bは一種のバッファ機能を果すもので、基準スレッシ
ュホールド値に一定の幅を持たせることによって、検出
器10a、10b、10c、10dに僅かな変動があっ
た場合にもピンホール3が移動したシして計測作業中に
おいて該ピンホール3が不安定となるのを防止すること
ができる。
Then, due to the displacement of the pinhole plate 11, the pinhole 3
When the alignment between the optical axis P and the optical axis P of the laser beam is achieved, the output signals of the differential amplifiers 30a, 30b fall within the reference threshold values of the hold setters 30a, 30b. The variable resistor L1.
By maintaining the resistance value of L2 by the aforementioned feedback mechanism, the protrusion length of the bushing rod 18.23 into the frame 12 based on the repulsive force with the core 19.25 is fixed, and the pinhole 3 and the laser beam are The pinhole plate 11 is supported in a state in which the optical axis P of the pinhole plate 11 is accurately aligned. Here, the threshold setters 30a, 3
0b serves as a kind of buffer function, and by giving a certain width to the reference threshold value, the pinhole 3 moves even when there is a slight fluctuation in the detectors 10a, 10b, 10c, and 10d. This can prevent the pinhole 3 from becoming unstable during measurement work.

前述した如く、ピンホール3とレーザビームの光層IP
とが正確にアライメントされた状態となったときにおけ
るレーザビームをコリメートレンズ4を介して被検物体
表面Sの反射光と参照板5の反射光とを干渉させて干渉
縞を形成するようになし、これをハーフミラ−6を介し
て反射させて、テレビカメラ8に受信させることによっ
て干渉縞に関するデータを形成し、これをコンピュータ
等の解析装置に入力してその画像解析を行うことによっ
て該被検物体表面Sの平面精度の表面状態を計測するこ
とができる。而して、レーザビーム照射装置1に位置ず
れがあったフ、温度変化に基づいて装置構成部材が変位
しても、ピンホール3とレーザビームの光軸Pとが自動
的にアライメントされているので、被検物体表面Sの表
面状態を正確に表わす干渉縞が得られることになり、そ
の計測精度が向上する。
As mentioned above, the pinhole 3 and the optical layer IP of the laser beam
When the laser beam is accurately aligned, the reflected light from the surface S of the object to be measured and the reflected light from the reference plate 5 are caused to interfere with each other through the collimating lens 4 to form interference fringes. This is reflected through a half mirror 6 and received by a television camera 8 to form data regarding interference fringes, which is input into an analysis device such as a computer to perform image analysis. The surface condition of the object surface S with planar accuracy can be measured. Therefore, even if there is a positional shift in the laser beam irradiation device 1 or the device components are displaced due to temperature changes, the pinhole 3 and the optical axis P of the laser beam are automatically aligned. Therefore, interference fringes that accurately represent the surface condition of the surface S of the object to be measured can be obtained, and the measurement accuracy can be improved.

ここで、前述のブツシュロッド18.23によるピンホ
ール3の位置調整はレーザビーム照射装置1の微調整を
行うものであって、該ピンホール3の概略の位置調整は
位置決めロッド14a、14bで行うようにし、少なく
ともピンホール3をレーザビームが通過することができ
るように設定しておかなければならないのはいうまでも
ない。そして、ブツシュロッド18,23による位置調
整うようにすることによって、常時ピンホール3とレー
ザビーム照射装置1からのレーザビームとの調芯を微細
に行うことができるようになる。
Here, the position adjustment of the pinhole 3 using the bushing rods 18 and 23 described above is for fine adjustment of the laser beam irradiation device 1, and the approximate position adjustment of the pinhole 3 is performed using the positioning rods 14a and 14b. It goes without saying that at least the pinhole 3 must be set so that the laser beam can pass therethrough. By adjusting the position using the bushing rods 18 and 23, fine alignment between the pinhole 3 and the laser beam from the laser beam irradiation device 1 can be performed at all times.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、本発明のレーザ測定器におけるピ
ンホール調整装置は、ピンホールを通過したレーザビー
ムを所定の位置においてその光量を検出する検出器によ
り検出し、この検出値に基づくフィードバック機構によ
って、ピンホールとレーザビームとのアライメントを行
うように構成したから、干渉計を構成する各部材が温度
変化によって変形したり、また干渉計を長期間使用する
間にレーザビーム照射装置に位置ずれが生じたりしても
、計測時には確実にピンホールとレーザビームとの間の
アライメントを正確に保持することができ、極めて良好
な計測精度が維持される。
As described in detail above, the pinhole adjustment device in the laser measuring instrument of the present invention detects the laser beam that has passed through the pinhole at a predetermined position using a detector that detects the amount of light, and has a feedback mechanism based on this detected value. Because the structure is configured to align the pinhole and the laser beam, the parts that make up the interferometer may be deformed due to temperature changes, or the position of the laser beam irradiation device may shift during long-term use of the interferometer. Even if this occurs, the alignment between the pinhole and the laser beam can be reliably maintained accurately during measurement, and extremely good measurement accuracy can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のレーザ測定器の原理説明図、第2図は
検出器の配設位置の説明図、第3図はピンホールの調整
機構の構成説明図、第4図はピンホール位置調整を行う
ための制御装置の構成説明図、第5図はレーザビームの
検出器に対する照射を示す線図である。 1:レーザビーム照射装置 3:ピンホール    5:参照板 10a、10b、10c、10d:検出器11:ピンホ
ール板  13:ばね片 15:X方向調整装置 16:Y方向調整装置23:プ
ッシュロッド Ll、L2 :可変抵抗P:光 軸  
    S:被検物体表面特許出願人 富士写真光機株
式会社 第1図 第2図 第3図
Fig. 1 is an explanatory diagram of the principle of the laser measuring instrument of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the arrangement position of the detector, Fig. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the pinhole adjustment mechanism, and Fig. 4 is an explanatory diagram of the pinhole position. FIG. 5 is an explanatory diagram of the configuration of a control device for performing adjustment, and is a diagram showing irradiation of a laser beam onto a detector. 1: Laser beam irradiation device 3: Pinhole 5: Reference plate 10a, 10b, 10c, 10d: Detector 11: Pinhole plate 13: Spring piece 15: X direction adjustment device 16: Y direction adjustment device 23: Push rod Ll , L2: Variable resistance P: Optical axis
S: Test object surface Patent applicant: Fuji Photo Kohki Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被検物体表面に向けてレーザビームを照射するレーザビ
ーム照射装置と、該レーザビーム照射装置から出射され
るレーザビームの必要光束のみの通過を許容するピンホ
ールを備えたピンホール形成体と、前記レーザビームの
通過後のレーザビームを受光することによつてその光量
に基づいてピンホールとレーザビームの光軸との相対位
置関係を検出する検出器と、該検出器からの信号によつ
て前記ピンホール形成体を光軸と直交するX、Y方向に
変位させてピンホールのレーザビームに対する位置を微
調整するピンホール位置調整装置とから構成したことを
特徴とするレーザ測定器におけるピンホール調整装置。
a laser beam irradiation device that irradiates a laser beam toward the surface of an object to be inspected; a pinhole forming body having a pinhole that allows passage of only a necessary beam of the laser beam emitted from the laser beam irradiation device; a detector that detects the relative positional relationship between the pinhole and the optical axis of the laser beam based on the amount of light by receiving the laser beam after the laser beam has passed; Pinhole adjustment in a laser measuring instrument, comprising a pinhole position adjustment device that finely adjusts the position of the pinhole with respect to the laser beam by displacing the pinhole forming body in the X and Y directions perpendicular to the optical axis. Device.
JP22598485A 1985-10-12 1985-10-12 Adjusting device for pinhole of laser measuring instrument Pending JPS6285837A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22598485A JPS6285837A (en) 1985-10-12 1985-10-12 Adjusting device for pinhole of laser measuring instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22598485A JPS6285837A (en) 1985-10-12 1985-10-12 Adjusting device for pinhole of laser measuring instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6285837A true JPS6285837A (en) 1987-04-20

Family

ID=16837964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22598485A Pending JPS6285837A (en) 1985-10-12 1985-10-12 Adjusting device for pinhole of laser measuring instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6285837A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0487811U (en) * 1990-12-17 1992-07-30
JPH0521219U (en) * 1991-09-03 1993-03-19 動力炉・核燃料開発事業団 Optical axis adjustment device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51138448A (en) * 1975-05-26 1976-11-30 Toshiba Corp Method of positioning focusing lens
JPS5764139A (en) * 1980-10-08 1982-04-19 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Interferometer
JPS5924809A (en) * 1982-08-03 1984-02-08 Mitsubishi Electric Corp Adjustment device for optical axis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51138448A (en) * 1975-05-26 1976-11-30 Toshiba Corp Method of positioning focusing lens
JPS5764139A (en) * 1980-10-08 1982-04-19 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Interferometer
JPS5924809A (en) * 1982-08-03 1984-02-08 Mitsubishi Electric Corp Adjustment device for optical axis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0487811U (en) * 1990-12-17 1992-07-30
JPH0521219U (en) * 1991-09-03 1993-03-19 動力炉・核燃料開発事業団 Optical axis adjustment device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8928891B2 (en) Optical distance sensor with tilt error correction
US4356392A (en) Optical imaging system provided with an opto-electronic detection system for determining a deviation between the image plane of the imaging system and a second plane on which an image is to be formed
US5162642A (en) Device for detecting the position of a surface
CN100529832C (en) Mark position detection equipment
US9897927B2 (en) Device and method for positioning a photolithography mask by a contactless optical method
US6124934A (en) High-accuracy high-stability method and apparatus for measuring distance from surface to reference plane
EP0231977B1 (en) Optical imaging arrangement comprising an opto-electric focussing-error detection system
JPS6285837A (en) Adjusting device for pinhole of laser measuring instrument
KR100211068B1 (en) Untouch type lens position and inclination measurement device for optical system
US4766305A (en) Optical surface test apparatus for testing constricted surface areas
JP2005198851A (en) Interference type ocular metering device
JPS62140418A (en) Position detector of surface
KR101867316B1 (en) Focusing error detecting apparatus and method thereof
KR20180134180A (en) Laser processing system and calibration for the same
CN115388765B (en) Automatic focusing device for ellipsometry system
JP2556126B2 (en) Interval measuring device and interval measuring method
CN113670860B (en) Optical system transmittance detection device and optical system transmittance detection method
JPH0449887B2 (en)
JPS60169706A (en) Surface-state measuring device
US20240009761A1 (en) Device and Method for Determining a Focal Point
JPH0471453B2 (en)
JPH0861911A (en) Interferometer alignment device
JP3602437B2 (en) Method for determining laser beam focal point position, laser beam focal point position determining device, and hologram laser assembling device
JP2615778B2 (en) Positioning device
JPH097196A (en) Optical head adjusting method