(57)【要約】【課題】  光検出手段の受光面積を小さくして、かつ被測定物が鏡面、粗面のいずれであっても三角測量によって、変位を測定できる技術を提供する。【解決手段】対物レンズ４を被測定物（基板１２）側の近くに配置して、ＬＤ１からの平行光をポリゴンミラー３で走査してその走査された平行光を対物レンズ４の中心を外れた位置に入射させ、対物レンズ４によって斜めに屈折させて被測定物に照射させ、その被測定物からの反射光を再び対物レンズ４で受けて、平行光にしてポリゴンミラー３へ返し、ポリゴンミラー３からの反射光をＰＳＤ７で受光する構成とした。【選択図】    図１
2006329834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に走査された光を第１の光路から受けて、前記走査の方向に直交する一方向に屈折させて被測定物（１２）へ集光させ、かつ前記被測定物からの反射光を受けて第２の光路へ出力する集光手段（４）と、光源（１）と、回転可能にされ、回転する鏡面で前記光源からの光を折り返し反射することにより前記光を走査して前記第１の光路へ出力するとともに、前記第２の光路からの前記反射光を受けて折り返し反射する偏向手段（３）と、前記偏向手段により折り返し反射された前記反射光を検出する光検出手段（７）と、を備え、前記光検出手段の出力を基に変位を測定することを特徴とする走査型変位測定装置。
【請求項２】
前記集光手段は、凸レンズを含み、前記第１の光路からの光を前記凸レンズの中央からはずれた一方の半面で受けるとともに、前記中央より前記一方の半面の反対側の他の半面で前記被測定物からの反射光を受けるように、かつ前記第１の光路と前記第２の光路は平行になるように、配置構成されたことを特徴とする請求項１に記載の走査型変位測定装置。
【請求項３】
前記集光手段は、前記一方向に斜めに屈折させて被測定物（１２）へ集光させる第１の集光手段（１４ａ）と、かつ前記被測定物から斜めに反射されてくる反射光を受けて前記第１の光路と平行な前記第２の光路へ出力する第２の集光手段（１４ｂ）とを分離して備えたことを特徴とする請求項１に記載の走査型変位測定装置。
【請求項４】
前記光源からの光を受けた前記偏向手段が折り返し反射する第１の反射点（３ｂ）と、前記反射光を第２の光路から受けた前記偏向手段が折り返し反射する第２の反射点（３ｃ）とは、回転方向における位置が同じであって、回転方向に直交する方向の位置が異なるように、前記偏向手段及び前記集光手段を含む配置構成がされたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の走査型変位測定装置。
【請求項５】
前記偏向手段と前記第１の光路の間に、又は前記偏向手段と前記第２の光路の間に、もしくはそれらの双方に設けられ、前記偏向手段と前記第１の光路の間の光路、又は前記偏向手段と前記第２の光路の間の光路、もしくはそれらの双方の光路を、前記光源からの光を受けた前記偏向手段が折り返し反射する第１の反射点（３ｂ）と前記反射光を第２の光路から受けた前記偏向手段が折り返し反射する第２の反射点（３ｃ）とが同一位置になるように光路を形成する光路形成手段（１３）を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の走査型変位測定装置。
【請求項６】
光源（１）と、前記光源からの入射光を被測定物に対して斜めに入射させ、前記被測定物からの鏡面反射、粗面反射又はそれらの双方を含む反射光を検出する光検出手段（７）とを備えた走査型変位測定装置であって、前記光源及び前記光検出手段の側と前記被測定物側との間に、前記入射光を走査するための偏向手段（３）及び集光手段（４）が順に配置され、かつ前記偏向手段と前記集光手段は、前記光源からの平行な光が前記偏向手段の回転によって走査されつつ折り返し反射された後に前記集光手段により集光されて前記入射光となる光路、及び前記集光手段により前記反射光が平行な反射光にされた後に前記偏向手段によって折り返し反射されて前記光検出手段で検出される光路を形成するように配置構成されたことを特徴とする走査型変位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物に光を走査しつつ照射し、被測定物からの反射光を検出して、被測定物における変位、例えば位置の変位、被測定物の形状等を測定する走査型変位測定装置に関する。特に、被測定物からの反射光としては、被測定物の表面にもよるが、鏡面（入射光と反射光の角度が一義的にきまるような面）または粗面（入射光に対して反射光の方向が拡散傾向にある面）に対して、例えば、ポリゴンミラーにより走査して被測定物を照射するとともに、被測定物からの反射光を再びポリゴンミラーを通して検出することにより、光検出手段の受光面の大きさを走査範囲に関わらず小さなものにすることができる技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
走査型変位測定装置は、図５に示すように、光源１０１からある被測定物へ光を照射し、その被測定物からの反射光をレンズ１０３を介して光検出器であるＰＳＤ（位置検出センサー）１０２で検出した場合、被測定物の高さがＰ１，Ｐ２，Ｐ３のように変化したとき、ＰＳＤ１０２における検出位置もＫ１，Ｋ２、Ｋ３と異なって検出される。したがって、三角測量により、変位、形状を測定できる。
【０００３】
走査型変位測定装置の測定例を、印刷はんだ検査装置等に組みこまれている形態で説明する。例えば、図６の下段に示すように、距離方向に走査しつつはんだの高さ方向の変位を測定する（図６の下段に示す形状をも測定することになる。）。このとき、ＰＳＤ１０２の出力は、ある走査（距離）の一点では、図６の上段に示すような光の強さ（強度、輝度）として示される。図６の上段の図で示すように、ピーク値に対して広い裾の範囲にも光の強度が現れている。これは、測定したい位置からの反射光ばかりでなく、その他の位置からの反射光も検出してしまった雑音である。したがって、本来は、図６の上段の斜線部分の裾を除いた特性を得たいところである。
【０００４】
このような雑音を除く方法の一つとして、引用文献１に示すように光検出器の受光面を制限する遮光板（或いはスリット）が考えられている。引用文献１の技術は、例えば、図５のような位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３からの反射光を同時に受けて、その中の一つの反射光だけ選択して検出するのに便利であり、雑音の除去が可能である。
【０００５】
しかしながら、走査型変位測定装置では、例えば、走査範囲中に図５におけるような高さがＰ１，Ｐ２，Ｐ３の位置のものがあれば、当然、ＰＳＤ１０２における検出位置もＫ１，Ｋ２、Ｋ３も測定に必要な受光面であるから、引用文献１の遮光板を固定して取り付けることはできない。遮光板も走査に応じて移動させるには、速度等が問題になり困難である。
【０００６】
走査しても、光検出器の受光面積を拡大することなく、複数方向の反射光を検出して部品の実装済みプリント基板の実装状態を検査しようとするものがある（引用文献２）。引用文献２の光学系を簡単化したものを図７に示す。図７で、ポリゴンミラー１０４で回転によって走査した入射光をレンズ１０５の中央を介して垂直に基板１０７に入射させ、その拡散された反射光を偏向器１０６及び再びレンズ１０５を介してポリゴンミラーへ返して、その後に光検出器で検出しようとするものである。特許文献２の技術によれば、回転しているポリゴンミラー１０４によって光を走査し、かつ反射光をその回転しているポリゴンミラー１０４へ入射させているので、走査に関わらず、反射光はほぼ一点で受光できるので、光検出器の受光面積は、狭いもので良い。
【０００７】
【特許文献１】特許２８７９２４２号公報
【特許文献２】特開平５―２６６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献２の技術は、図７に示すように、基板１０７に対して、レンズ１０５の中央を通して垂直に光を照射し、その照射によって多方面に反射して拡散した光（散乱光）のうち互いに平行な光を再びレンズ１０５で受けてポリゴンミラー１０４に集光させた後に、光検出器で受光することにより、部品の実装状態を調べるものである。したがって、特許文献２では、被測定物の対象となるのは、ほぼ垂直に入射した光を多方面に反射する、つまり拡散反射（散乱）する粗面の状態のものである。それ故に、垂直に入射された光を垂直に反射させる鏡面の状態の被測定物における高さ等の変位を測定するのが困難である。つまり、鏡面の被測定物に対しては、三角測量にならないおそれがある。この問題に対して特許文献２では、垂直方向の反射光が大きい場合は、異なる方向の反射光（散乱光）を参照する旨のような記載もあるが、鏡面であれば、異なる方向の反射光が少なくなるので、その分、感度が悪くなることが考えられる。
【０００９】
また、光源からの光と被測定物からの反射光をポリゴンミラー１０４の同一位置に入射させる場合は、両者の分離度が感度に影響するおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改良するものであって、光検出手段の受光面積を走査範囲に関わらず小さくして、かつ被測定物が鏡面、粗面のいずれであっても三角測量によって変位を測定できる技術を提供することである。また、光源からの光と被測定物からの反射光との分離が容易な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明においては、次の主旨で手段を構成した。つまり、集光手段、例えば、対物レンズを基板側の近くに配置して、偏光手段、例えば、ポリゴンミラーからの平行光を対物レンズの中心を外れた位置に入射させることにより、対物レンズによって斜めに屈折させて被測定物に照射させ、その被測定物からの反射光を再び対物レンズで受けて、平行光にしてポリゴンミラーへ返す構成とした。なお、本発明における構成と図７の構成の主な違いは、図７のレンズ１０５は、ポリゴンミラー１０４の近くに配置され、入射光に対してはレンズとしての作用をしておらず、基板１０７からの互いに平行な反射光をポリゴンミラー１０４へ集光させていることである。
【００１２】
具体的には、請求項１に記載の発明は、所定方向に走査された光を第１の光路から受けて、前記走査の方向に直交する一方向に屈折させて被測定物（１２）へ集光させ、かつ前記被測定物からの反射光を受けて第２の光路へ出力する集光手段（Ｅ）と、光源（Ａ）と、回転可能にされ、回転する鏡面で前記光源からの光を折り返し反射することにより前記光を走査して前記第１の光路へ出力するとともに、前記第２の光路からの前記反射光を受けて折り返し反射する偏向手段（Ｄ）と、前記偏向手段により折り返し反射された前記反射光を検出する光検出手段（７）と、を備え、前記光検出手段の出力を基に変位を測定する構成とした。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記集光手段は、凸レンズを含み、前記第１の光路からの光を前記凸レンズの中央からはずれた一方の半面で受けるとともに、前記中央を挟んだ前記一方の半面の反対側の他の半面で前記被測定物からの反射光を受けるように、かつ前記第１の光路と前記第２の光路は平行になるように、配置構成した。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記集光手段は、前記一方向に斜めに屈折させて被測定物（１２）へ集光させる第１の集光手段（１４ａ）と、かつ前記被測定物から斜めに反射されてくる反射光を受けて前記第１の光路と平行な前記第２の光路へ出力する第２の集光手段（１４ｂ）とを分離して備えた。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の発明において、前記光源からの光を受けた前記偏向手段が折り返し反射する第１の反射点（３ｂ）と、前記反射光を第２の光路から受けた前記偏向手段が折り返し反射する第２の反射点（３ｃ）とは、回転方向における位置が同じであって、回転方向に直交する方向の位置が異なるように、前記偏向手段及び前記集光手段を含む配置構成した。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の発明において、前記偏向手段と前記第１の光路の間に、又は前記偏向手段と前記第２の光路の間に、もしくはそれらの双方に設けられ、前記偏向手段と前記第１の光路の間の光路、又は前記偏向手段と前記第２の光路の間の光路、もしくはそれらの双方の光路を、前記光源からの光を受けた前記偏向手段が折り返し反射する第１の反射点（３ｂ）と前記反射光を第２の光路から受けた前記偏向手段が折り返し反射する第２の反射点（３ｃ）とが同一位置になるように光路を形成する光路形成手段（１３）を備えた。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、光源（Ａ）と、前記光源からの入射光を被測定物に対して斜めに入射させ、前記被測定物からの鏡面反射、粗面反射又はそれらの双方を含む反射光を検出する光検出手段（７）とを備えた走査型変位測定装置であって、前記光源及び前記光検出手段の側と前記被測定物側との間に、前記入射光を走査するための偏向手段（Ｄ）及び集光手段（Ｅ）が順に配置され、かつ前記偏向手段と前記集光手段は、前記光源からの平行な光が前記偏向手段の回転によって走査されつつ折り返し反射された後に前記集光手段により集光されて前記入射光となる光路、及び前記集光手段により前記反射光が平行な反射光にされた後に前記偏向手段によって折り返し反射されて前記光検出手段で検出される光路を形成するように配置構成した。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１、６に記載の発明は、走査を行う偏向手段からの光を斜めに被測定物に対して照射させ、さらに被測定物からの反射光を偏向手段に入射させることにより、光検出手段の受光面を小さいくでき、かつ被測定物が鏡面、粗面にかかわらず変位を測定できる。
【００１９】
請求項２によれば、一つの凸レンズで被測定物への照射、及び被測定物からの反射光の取得ができる構成なので、シンプルに構成できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明よれば、２つの素子で被測定物への照射と被測定物からの反射光の取得が別々にできるので、偏向手段と被測定物の関係において、自由度のある光路の構成ができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、光源からの光と被測定物からの反射光のそれぞれが偏向手段に入射する位置を、偏向手段における走査方向の位置を同一にして、走査方向に直交する方向の位置を異なるように配置構成しているので、偏向手段の回転ムラの影響を防止し、両者の分離を容易にして感度への悪影響を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明をプリント基板にクリーム状のはんだが印刷されたときのそのはんだの形状等を検査する印刷はんだ検査装置に取り入れた実施形態を図１〜図３を用いて説明する。なお、本発明は、変位測定装置としてはんだ以外のものの変位について測定可能である。図１（Ａ）は、本発明の一実施形態の構成を示す図である。図１（Ｂ）及び（Ｄ）は、それぞれ図１（Ａ）における矢視Ｂから見た図、矢視Ａから見た図で、部分的に説明するための図である。図１（Ｄ）及び（Ｅ）は、図１（Ａ）における光学的構成の一部分を変更した構成例を示す図である。図２は、図２（Ａ）の対物レンズの他の例を示す図である。図３は、他の実施形態の構成を示す図である。
【００２３】
図１において、ＬＤ１は、半導体レーザを含む光源である。コリメートレンズ２は、ＬＤ１からの光（実際は、ある幅をもったビームであるが、以下、光で統一して説明する。なお、図１では、光をビームの態様として２本の線で表している。）を平行光にして出力する。ポリゴンミラー３は、光を走査して偏向する偏向手段であって、回転可能にされ、かつＮ角形の周囲にＮ個の鏡面（ミラー）３ａを有する。そして、コリメートレンズ２からの平行光をその鏡面で回転しながら、反射点３ｂ（第１の反射点）で受けることにより、走査された平行光を、折り返して出力する。これは、第１の光路へ入り、基板１２への入射光とされる。図１（Ａ）はポリゴンミラー３の鏡面３ｂを正面から見た図であり、光の走査方向は、図の奥へ向かう方向である。図１（Ｂ）が、図１（Ａ）の矢視Ｂから見た図（横方向から見た図）である。図１（Ｂ）において、ＬＤ１からの光は、反射点３ｂで走査開始から走査終了までの回転に応じて、ある走査範囲（回転角に応じた角度範囲）に亘り走査される。
【００２４】
対物レンズ４は、凸レンズを含む集光手段であって、第１の光路から走査された平行光を、その凸レンズの中心から外れた半面側の位置で受けて、凸レンズの中心部方向に斜めに屈折させて集光することによって、被測定物である基板１２に対して斜めに照射している。そして、対物レンズ４は、基板１２から反射されてきた反射光を、凸レンズの中心部から外れ、かつ第１の光路から平行光を受けた位置とは反対側の半面の位置で受けて、平行光にして第２の光路へ出力する。なお、基板１２からの反射光は、特に、基板１２が粗面であれば多方面に反射光が出力されるが、図１（Ａ）における反射光は、多方面に反射される反射光のうち、対物レンズ４へ入射されたときに、平行光となりうる反射光（つまり、検出対象の反射光）だけを示している。基板１２が鏡面であれば、反射光は基板１２への入射光と同じ角度で反射されるので、当然に対物レンズ４で平行光にされる。なお、第１の光路と第２の光路が重ならないようにすれば、上記多方面に反射される反射光のうち対物レンズ４の中央部分からの反射光を検出対象として利用できる。
【００２５】
図１（Ｂ）に、図１（Ａ）の対物レンズ４を矢視Ａから見て、その表面に光が通過する領域を表した図である。図１（Ｂ）に示すように、入射光と反射光は、それぞれ、対物レンズ４の中心を外した対象な半面に線対称に属し、それぞれの走査方向は同一方向である。対物レンズ４は、第１の光路から受けた光を、その屈折力により斜め方向へ屈折させて基板１２を照射し、その反射光を斜め方向から受けて平行光にし、第１の光路と平行な第２の光路へ出力している。したがって、基板１２の表面が鏡面であっても粗面であっても、反射を受け取ることができる。
【００２６】
回転しているポリゴンミラー３は、対物レンズ４で平行光にされた反射光を反射点３ｃ（第２の反射点）で受けて、折り返し反射して光路偏向ミラー５へ送る。このとき、ポリゴンミラー３の鏡面３ａは、反射点３ｂが在る鏡面であって、回転方向（走査方向）の位置が同一（図１（Ａ）の紙面で横方向の位置が同一）で回転方向（走査方向）に直交する方向の位置（図１（Ａ）の紙面で縦方向の位置）が異なるように配置されている。したがって、ポリゴンミラー３の回転方向のムラ等があっても、ポリゴンミラー３によって送りと受けとで２回通すことによって、減少する効果がある。また、反射点３ｂ、３ｃの位置が異なり、光路も異なる構成であるから入射光側（第１の光路側）と反射光側（第２の光路側）とでは、分離されている構成である。
【００２７】
回転しているポリゴンミラー３が対物レンズ４からの反射光を受けて反射する光路は、図１（Ｂ）の方向とは全く反対で、かつ折り返し反射する角度は同じである。したがって、光路偏向ミラー５が受光する光は、走査範囲があるにも関わらず、一点（光のビームとしての幅分は必要である。）で受け取ることができる。なお、光路偏向ミラー５は、ＰＳＤ７とＬＤ１とを並べると、狭いため、光路を変更する便宜的なものである。
【００２８】
光路偏向ミラー５から反射されて光路を変更された反射光（平行光）は、結像レンズ６により、集光されてＰＳＤ７（光検出手段）に入力される。ＰＳＤ７の受光面では、反射光は、走査範囲に関わらずほぼ点で受光される。したがって、狭い範囲の受光面でよく、ＰＳＤ７は、必ずしも、ＰＳＤ（位置検出素子）である必要性はなく、通常の受光素子でも良い。数値例としては、本実施形態においては、従来のＰＳＤの受光面積に対して、１／１００以下の面積で十分であり、それに応じて、受光して電気信号として出力するさいの応答速度も格段に良くなる。なお、受光面を小さくできるので、スリット等も基本的に不要となる。
【００２９】
上記のＬＤ１からＰＳＤ７までの光路は、ポリゴンミラー３，対物レンズ４の大きさや配置によって構成される。図１（Ａ）の第１の光路と第２の光路が狭い場合は、図１（Ｄ）のように光路偏向ミラー１５を使用して光路の間隔を拡大することもできる。また、対物レンズ４としては、凸レンズを半分にしたものを２つ用いても良いし、図１（Ｅ）のように、入射光用と反射光用とで屈折力を持たせた２つのプリズム（１４ａ，１４ｂ）で構成しても良い。こうすると、光路の構成に自由度が出てくる。さらに、丸い面積の対物レンズ４の代わり、図２のように、入射光と反射光を受ける間の中央部分が走査方向に沿って厚い四角形のレンズであっても良い。
【００３０】
なお、参考に、本発明における対物レンズ４は、図７におけるレンズ（特許文献２における第１のレンズ系）とは、大いに異なることを説明しておく。つまり、本実施形態の対物レンズ４は、平行光を屈折して集光させて、基板１２へ送り、その反射を受けて平行光に変換しているのに対して、図７のレンズは、被測定物からの多数の並列なポリゴンミラーに集光させており、対被測定物に対して入射させる際は、基本的にレンズとしての作用はない。
【００３１】
図１において、測定制御部１０は、モータ等からなる主走査駆動部８を所定スピードで回転させる命令を出して走査させるとともに、やはり移動機構部を有する副走査駆動部９を駆動して基板１２を光の走査方向と直交する方向に移動させる。データ処理部１１は、ＰＳＤ７の出力を２値化して、測定制御部１０が制御した主走査の走査距離（位置）及び副走査位置とに対応づけて、２値化したＰＳＤ７の出力を記憶し、基板１２の判定に必要な画像処理、判定処理を行う手段へ送付して、クリームはんだされた箇所の面積、体積、高さ等の画像データを生成させ、それとレファレンスデータとを比較する事により、はんだ形状の良否を行わせる。
【００３２】
図３は、本発明に係る他の実施形態である。図３（Ａ）は、図１のものに対して光路形成手段１３を設けている。光路形成手段１３は、折返ミラー１３ａ、１３ｂからなり、ポリゴンミラー３と第１の光路との間、及びポリゴンミラー３と第２の光路との間にあって、ポリゴンミラー３の鏡面３ａにおいて、ＬＤ１からの入射光用の平行光を受ける反射点３ｂ（第１の反射点）と被測定物からの反射光（平行光）を受ける反射点３ｃ（第２の反射点）とが同一点になるように光路を形成するものである。
【００３３】
具体的には、図３（Ａ）において、ＬＤ１とＰＳＤ７とは、ポリゴンミラー３の回転元側に、かつ反射点３ｂに対して在る程度の角度を持って離して配置されており、折返ミラー１３ａ、１３ｂは、ポリゴンミラー３に対して回転先側に配置されている。そして、折返ミラー１３ａは、ＬＤ１の方角からの平行光が反射点３ｂで折り返し反射されてきた光を受けて反射して第１の光路へ送る光路を形成している。折返ミラー１３ｂは、第２の光路からの反射光を受けて折り返し反射させて、ＰＳＤ７へ向かう方角から反射点３ｂへ送る光路を形成している。
【００３４】
図３（Ｂ）には、図３（Ａ）と同様に、ポリゴンミラー３における反射点を共有使用するものであるが、光路形成手段１３としては、図３（Ａ）では２つの折返ミラー１３ａ、１３ｂを用いていたが、１つの折返ミラー１３ｂだけで行うものである。図３（Ｂ）では、折返ミラー１３ｂが、対物レンズ４からの反射光を第２の経路を介して受けて折り返し反射して、反射点３ｂ（ＬＤ１の方角からの平行光を受けて反射する反射点でもある。）へ送ることにより、ＰＳＤ７へ送る光路を形成するものである。なお、上記のように反射光側に折返ミラー３ｂを入れる代わりに、図１（Ａ）で、反射点３ｂと第１の光路との間に折返ミラー３ａを入れる構成であっても、上記と同様の動作が可能である（不図示）。
【実施例】
【００３５】
具体的な実施例を説明する。上記実施形態を実施することにより、例えば、集光レンズの焦点距離２０ｍｍ（従来７０ｍｍ）、ビーム径φ６μｍ（従来２０μｍ）
、及び分解能１μｍ（従来１０μｍ）の実績が得られる。つまり、集光レンズの焦点距離を短くでき、ビーム径が絞れ、分解能が従来に対して１／１０で測定可能である。その結果、図４（Ａ）（イ）に示される、プラズマディスプレイの背面にある発光体を仕切るリブのような細かい測定が可能である。
【００３６】
さらに、本実施形態についての特徴について、図４を用いて説明する。図４（Ａ）（イ）に示される略台形状の被測定物（リブ）を測定する場合、従来技術で測定すると図４（Ａ）（ロ）に示すように角部が潰れて精度の良い測定が得られない。その原因には、ビーム径の小さなものが得られない、分解能が不十分といった原因があるが、さらに図４（Ｂ）に示すように被測定物（リブ）の角部から斜面にかけて入射光を当てて測定しているとき、その斜面（拡大してみれば凹凸があり光を散乱させている。）を流れた光が不要な反射光として光検出手段７で受けてしまうことがある。したがって、光検出手段７の受光面では、本来の所望の受光範囲のほかに不要な受光範囲ができてしまい、受光面が広がってしまう。つまり実質的に分解能が悪化する。
【００３７】
そこで、図４（Ｃ）に示すように受光面に、所望の受光範囲だけ光を通すスリットを設け、不要な受光範囲をマスクするマスク部材を配置して、分解能を確保することができる。従来の走査型の変位測定装置では、上記「背景技術」の欄でも説明したように、入射光の走査に応じて、光検出手段７の受光面における所望とする受光範囲部分が走査（移動）されてしまうので、マスクが困難であった。この点、本実施形態を走査型の変位測定装置であるが、上記のように入射光と反射光とを、走査を行うポリゴンミラー３の鏡面３ａを通過させる構成により光検出手段７の受光面における所望の受光範囲が移動しないことから、上記、スリットを設けたマスクが可能になる。
【００３８】
なお、上記したように、本発明の構成によれば、受光範囲（面積）が従来に比べ１／１００ぐらいになるので、上記のようなマスクすることなく、上記スリット幅にみあった受光面積の狭い光検出手段７を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（Ａ）は、本発明の一実施形態の構成を示す図である。（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ（Ａ）における矢視Ｂから見た図、矢視Ａから見た図で、部分的に説明するための図である。（Ｄ）及び（Ｅ）は、（Ａ）における光学的構成を部分的に変更した構成例を示す図である。
【図２】図１（Ａ）の対物レンズの他の例を示す図である。
【図３】他の実施形態の光学系を示す図である。
【図４】他の実施形態の光学系を示す図である。
【図５】実施例及び実施形態の特徴を説明するため図である。
【図６】従来技術の問題点を説明するための図である。
【図７】特許文献２を簡単に説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ＬＤ（光源）、  ２  コリメートレンズ、  ３  ポリゴンミラー（偏向手段）、    
４  対物レンズ（集光手段）、  ５  光路偏向ミラー、  ６  結像レンズ、  ７  ＰＳＤ（光検出手段）、８  主走査駆動部、  ９  副走査駆動部、  １０  測定制御部、  １１  データ処理部、  １２  基板、  １３  光路形成手段、１４ａ，１４ｂ  プリズム、１５  光路偏向ミラー
【図１】
2006329834.tif 000003
【図２】
2006329834.tif 000004
【図３】
2006329834.tif 000005
【図４】
2006329834.tif 000006
【図５】
2006329834.tif 000007
【図６】
2006329834.tif 000008
【図７】
2006329834.tif 000009