(57)【要約】【課題】厚さ測定装置において、厚い被測定物を測定するときにも正確に光軸を合わせることが可能な位置調整方法を提供する。【解決手段】厚さ測定装置の第１距離センサと第２距離センサの位置調整方法であって、配置ステップと、第１、第２調整ステップを備えている。配置ステップでは、第１距離センサと第２距離センサの間にハーフミラーを配置する。第１調整ステップでは、ハーフミラーの表面と第１距離センサとの間の距離と、ハーフミラーの裏面と第２距離センサとの間の距離とが等しくなるように位置を調整する。第２調整ステップでは、第１発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出したときに第２距離センサで測定される測定値に基づいて、測定平面内のハーフミラーと平行な方向における第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１発光素子と、複数の受光素子からなる第１受光素子アレイを備えており、第１発光素子から照射されて被測定物の表面で反射した光の強度分布を第１受光素子アレイで検出することによって、その表面までの距離を測定する第１距離センサと、
第２発光素子と、複数の受光素子からなる第２受光素子アレイを備えており、第２発光素子から照射されて被測定物の裏面で反射した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出することによって、その裏面までの距離を測定する第２距離センサを備えており、
第１距離センサと第２距離センサが同一の測定平面内で対向して配置されている厚さ測定装置において、第１距離センサと第２距離センサの位置を調整する方法であって、
第１距離センサと第２距離センサの間にハーフミラーを配置する配置ステップと、
第１距離センサで測定されるハーフミラーの表面と第１距離センサとの間の距離と、第２距離センサで測定されるハーフミラーの裏面と第２距離センサとの間の距離とが等しくなるように、第１距離センサと第２距離センサとハーフミラーの相対位置を調整する第１調整ステップと、
第１調整ステップ後に、第１発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出したときに第２距離センサで測定される測定値に基づいて、測定平面内のハーフミラーと平行な方向における第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整する第２調整ステップ、
を備えていることを特徴とする位置調整方法。
【請求項２】
第２調整ステップでは、第１発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出したときに第２距離センサで測定される測定値と、第２発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第１受光素子アレイで検出したときに第１距離センサで測定される測定値とが等しくなるように、第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の位置調整方法。
【請求項３】
第２調整ステップでは、第１発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出したときに第２距離センサで測定される測定値が所定値となるように、第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の表面までの距離を測定する第１距離センサと、被測定物の裏面までの距離を測定する第２距離センサを備えた厚さ測定装置において、第１距離センサと第２距離センサの位置を調整する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、被測定物の表面までの距離を測定する第１距離センサと、被測定物の裏面までの距離を測定する第２距離センサを備えた厚さ測定装置が開示されている。第１距離センサと第２距離センサの間の距離は既知の距離であるので、第１距離センサが測定する距離と第２距離センサが測定する距離から、被測定物の厚さを算出することができる。
このような厚さ測定装置では、第１センサから被測定物の表面への光照射位置と、第２距離センサから被測定物の裏面への光照射位置とを正確に一致させる必要がある（すなわち、被測定物を透視したときに、表面側の光照射位置と裏面側の光照射位置とが一致している必要がある）。以下では、被測定物への光照射位置を光軸という場合がある。表面と裏面とで光軸がずれていれば、被測定物の厚さを正確に測定することはできない。
特許文献１には、第１距離センサと第２距離センサの光軸を合わせる方法が記載されている。特許文献１の厚さ測定装置では、第１距離センサと第２距離センサの各々が、ハーフミラーと位置調整用の受光素子アレイを備えている。第１距離センサと第２距離センサの位置を調整するときには、第１距離センサから第２距離センサに向けて光を照射する。第２距離センサに入射した光は、ハーフミラーに反射されて位置調整用の受光素子アレイに入射する。光軸が合っていれば、位置調整用の受光素子アレイへの光の入射位置が中央となる。したがって、位置調整用の受光素子アレイの出力値に基づいて第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整することで、光軸を合わせることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１６１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の厚さ測定装置は、第１センサと第２センサの各々が位置調整用の受光素子アレイを備えているので、光軸を合わせることができる。一方、一般的な厚さ測定装置に用いられている距離センサは、位置調整用の受光素子アレイを備えていない。一般的な厚さ測定装置においても、光軸を正確に合わせることが検討されている。
【０００５】
図１２は、位置調整用の受光素子アレイを備えていない２つの距離センサ（第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２）を備えた一般的な厚さ測定装置を示している。図１２では、厚さ測定装置で厚さｄ０の被測定物１２０を測定するときの配置を示している。第１距離センサ１０１と被測定物１２０との間には、第１距離センサ１０１の測定可能範囲内の距離Ｌ１が確保されている。第２距離センサ１０２と被測定物１２０の間にも、第２距離センサ１０２の測定可能範囲内の距離Ｌ２が確保されている。したがって、第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２の間には、Ｌ０＝Ｌ１＋ｄ０＋Ｌ２となる距離Ｌ０が確保されている。実際の被測定物１２０の厚さｄ０は未知であるが、距離Ｌ１、Ｌ２が測定可能範囲内となるように、被測定物１２０のおよその厚さに合わせて、距離センサ１０１、１０２は配置される。測定時には、発光素子１０１ａから照射された光が、矢印１３１に示すように、被測定物１２０の表面１２０ａで反射して受光素子アレイ１０１ｂに入射する。また、発光素子１０２ａから照射された光が、矢印１３２に示すように、裏面１２０ｂで反射して受光素子アレイ１０２ｂに入射する。
このように配置された厚さ測定装置の光軸を合わせるには、被測定物１２０を配置していない状態で、第１距離センサ１０１の発光素子１０１ａを発光させる。すると、発光素子１０１ａからの光が、矢印１３３に示すように、第２距離センサ１０２の受光素子アレイ１０２ｂに入射する。このときの受光素子アレイ１０２ｂへの入射位置は、距離Ｌ０が固定されている状態では、第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２の光軸のずれ（すなわち、図１２の矢印１４０の方向における第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２の相対位置）によって一意に決まる。したがって、第２距離センサ１０２の測定値に基づいて、第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２の光軸を一致させることができる。
【０００６】
しかしながら、この方法では、厚い被測定物を測定する場合に問題が生じる。図１３は、厚さ測定装置を用いて、厚さｄ０よりも厚い厚さｄ１の被測定物１２１を測定するときの配置を示している。図１３に示すように、厚い被測定物１２１の測定時には、第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２の間の距離Ｌ０（＝Ｌ１＋ｄ１＋Ｌ２）を長く確保する必要がある。距離Ｌ０を長くすると、光軸を合わせるときの光の経路１３３が、距離センサ１０２の通常使用時の光の経路１３２から離れてしまう。このため、光軸を合わせるときに、光が受光素子アレイ１０２ｂに入射しなくなる（経路１３３参照）。したがって、光軸を合わせることができない。この問題を解決するためには、受光素子アレイのサイズを大きくする必要がある。光軸を合わせるためだけに受光素子アレイのサイズを大きくすることは、非常に無駄が多い。
【０００７】
本発明は、上述した実情に鑑みて創作されたものであり、厚さ測定装置において、厚い被測定物を測定するときにも正確に光軸を合わせることが可能な位置調整方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、厚さ測定装置の第１距離センサと第２距離センサの位置を調整する方法を提供する。第１距離センサは、第１発光素子と、複数の受光素子からなる第１受光素子アレイを備えており、第１発光素子から照射されて被測定物の表面で反射した光の強度分布を第１受光素子アレイで検出することによって、その表面までの距離を測定する。第２距離センサは、第２発光素子と、複数の受光素子からなる第２受光素子アレイを備えており、第２発光素子から照射されて被測定物の裏面で反射した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出することによって、その裏面までの距離を測定する。第１距離センサと第２距離センサは同一の測定平面内で対向して配置されている。この位置調整方法は、配置ステップと、第１調整ステップと、第２調整ステップを備えている。配置ステップでは、第１距離センサと第２距離センサの間にハーフミラーを配置する。第１調整ステップでは、第１距離センサで測定されるハーフミラーの表面と第１距離センサとの間の距離と、第２距離センサで測定されるハーフミラーの裏面と第２距離センサとの間の距離とが等しくなるように、第１距離センサと第２距離センサとハーフミラーの相対位置を調整する。第２調整ステップでは、第１調整ステップ後に、第１発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出したときに第２距離センサで測定される測定値に基づいて、測定平面内のハーフミラーと平行な方向における第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整する。
なお、上記の「測定平面」とは、発光素子から照射されて被測定物に向かう光の経路と、被測定物で反射して受光素子アレイに向かう光の経路の双方を含む平面を意味する。これらの経路は距離センサから被測定物までの距離によって変化するが、何れの距離であってもこれらの経路は１つの平面内に含まれる。すなわち、「測定平面」は、被測定物までの距離によらず、距離センサ内における発光素子と受光素子アレイの配置によって定まる平面である。したがって、「第１距離センサと第２距離センサは同一の測定平面内で配置されている」とは、第１距離センサの固有の測定平面と、第２距離センサの固有の測定平面とが一致した状態で配置されていることを意味する。
また、上記の「ハーフミラー」とは、光が照射されたときに、一部の光を透過し、一部の光を反射する板を意味する。
【０００９】
図１４は、上記本発明の位置調整方法の説明図である。図示するように、配置ステップでは、第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２の間にハーフミラー１５０を配置する。なお、図１４では、厚さｄ２のハーフミラー１５０を配置している。第１調整ステップでは、第１距離センサ１０１に基づいて距離Ｌ１を調整し、第２距離センサ１０２の測定値に基づいて距離Ｌ２を調整する。第１調整ステップでは、距離Ｌ１と距離Ｌ２を等しくする。第２調整ステップでは、第１発光素子１０１ａを発光させる。すると、第１発光素子１０１ａから照射された光の一部が、矢印１３４に示すようにハーフミラー１５０の表面１５０ａで屈折して、ハーフミラー１５０内を進行する。このときの屈折角θ２は、ハーフミラー１５０への入射角θ１より小さくなる。ハーフミラー１５０内を裏面１５０ａまで到達した光は、裏面１５０ｂで再度屈折し、第２受光素子アレイ１０２ｂに向かって進行する（矢印１３５）。図１４の矢印１３６は、ハーフミラー１５０を配置せずに第１発光素子１０１ａを発光させたときの光の経路を示している。矢印１３５と１３６を比較することで明らかなように、ハーフミラー１５０を配置すると、ハーフミラー１５０での屈折の影響によって、光軸を合わせるときの光の経路１３５が、第２距離センサ１０１の通常使用時の光の経路１３２に近くなる。したがって、経路１３５で進行する光は、第２受光素子アレイ１０２ｂに入射することができる。このため、第２距離センサ１０２の測定値に基づいて、光軸を合わせることができる。光軸を合わせたら、ハーフミラー１５０を撤去するとともにハーフミラー１５０に近い厚さの被測定物を第１距離センサ１０１と第２距離センサ１０２の間に配置することで、その被測定物の厚さを測定することができる。このように、上記の位置調整方法によれば、光軸を合わせるときに、第１発光素子１０１ａから照射される光が第２受光素子アレイ１０２ｂに入射し易くなる。したがって、厚い被測定物を測定する場合であっても、厚さ測定装置の光軸を合わせることができる。
【００１０】
上述した位置調整方法は、以下のように実行することができる。すなわち、第２調整ステップでは、第１発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出したときに第２距離センサで測定される測定値と、第２発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第１受光素子アレイで検出したときに第１距離センサで測定される測定値とが等しくなるように、第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整する。
このような構成によれば、厚さ測定装置の光軸を正確に合わせることができる。
【００１１】
上述した位置調整方法は、以下のように実行することもできる。すなわち、第２調整ステップでは、第１発光素子から照射されてハーフミラーを透過した光の強度分布を第２受光素子アレイで検出したときに第２距離センサで測定される測定値が所定値となるように、第１距離センサと第２距離センサの相対位置を調整する。
なお、上記の「所定値」は、厚さ調整装置の光軸が合ったときに、第２距離センサで測定される測定値である。
このような構成によっても、厚さ測定装置の光軸を正確に合わせることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、厚い被測定物の厚さを測定する場合であっても、厚さ測定装置の光軸を正確に合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例）
本発明を適用した厚さ測定装置の距離センサの位置調整方法の実施例について説明する。最初に、厚さ測定装置の構成について説明する。
図１は、厚さ測定装置１０の概略構成を示している。厚さ測定装置１０は、板状部材（本実施例では、電極）の厚さを測定する。図示するように、厚さ測定装置１０は、鉛直方向に伸びるポール２５と、ポール２５から水平方向に伸びるアーム２６、２７を備えている。アーム２６の先端部には距離センサ２１が設置されている。アーム２７の先端部には距離センサ２２が設置されている。距離センサ２１、２２は、互いに対向した状態で設置されている。また、距離センサ２１、２２は、制御装置２８に接続されている。
なお、以下では、鉛直方向をＺ方向、図１の左右方向（アーム２６、２７が伸びる方向）をＸ方向、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向という。距離センサ２１、２２のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の位置は、調整可能となっている。また、距離センサ２１、２２のＸ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの姿勢（各軸周りの角度）は調整可能となっている。
【００１４】
図２は、距離センサ２１、２２の構造をより詳細に示している。厚さ測定装置１０で電極３０の厚さを測定するときには、図２に示すように、距離センサ２１と距離センサ２２の間に電極３０を配置する。距離センサ２１は、電極３０に向けてレーザ光を照射することによって、自己と電極３０の表面３０ａの間の距離ＬＡを測定する。距離センサ２２は、電極３０に向けてレーザ光を照射することによって、自己と電極３０の裏面３０ｂの間の距離ＬＢを測定する。距離センサ２１と距離センサ２２の間の距離ＬＣを既知の距離に調整しておくことで、距離センサ２１、２２の測定値ＬＡ、ＬＢから電極３０の厚さｄＡを算出できる。
図２に示すように、距離センサ２１は、半導体レーザ２１ａと、投光レンズ２１ｂと、受光レンズ２１ｃと、ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆと、演算装置２１ｇを備えている。同様に、距離センサ２２は、半導体レーザ２２ａと、投光レンズ２２ｂと、受光レンズ２２ｃと、ＣＣＤ２２ｄ〜２２ｆと、演算装置２２ｇを備えている。
【００１５】
図３は、動作時の距離センサ２１を示す斜視図であり、図４は、動作時の距離センサ２１をＹ方向から見た側面図である。なお、図３では、図の見易さを考慮して、投光レンズ２１ｂと受光レンズ２１ｃと演算装置２１ｇの図示を省略している。
【００１６】
図３に示すように、半導体レーザ２１ａは、Ｙ方向に広がりを持つレーザ光を照射する。半導体レーザ２１ａが照射するレーザ光は、図４に示すように、Ｙ方向以外（すなわち、レーザ光の進行方向とＹ方向の双方に直交する方向（以下では、厚さ方向という））にも若干の広がりを有している。
【００１７】
図４に示すように、投光レンズ２１ｂは、半導体レーザ２１ａが照射したレーザ光を厚さ方向に集光する。したがって、投光レンズ２１ｂを通過したレーザ光は、図４の参照番号５０に示す位置で焦点（厚さ方向における焦点）を形成する。図４に示すように、焦点５０の位置が電極３０の表面３０ａの位置と略一致するように距離センサ２１を配置すると、距離センサ２１の測定精度が最大となる。以下では、距離センサ２１と焦点５０の間の距離（図４の距離ＬＭ）を最高感度距離ＬＭという。
【００１８】
図３及び図４に示すように、電極３０に向けて照射されたレーザ光は、その表面３０ａで反射する。図４に示すように、受光レンズ２１ｃは、反射したレーザ光を厚さ方向に集光する。受光レンズ２１ｃは、レーザ光をＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆ上に集光する。
【００１９】
ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆは、１方向に沿って多数の受光素子が配列された１次元ＣＣＤイメージセンサである。ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆは、受光素子が配列されている方向（すなわち、ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆの長手方向）がＹ方向と直交する向きに配置されている。ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆは、Ｙ方向に均等距離間隔で平行に配置されている。ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆには、反射したレーザ光が入射する。すなわち、図３の矢印６０に示す経路で進行したレーザ光はＣＣＤ２１ｄに入射し、矢印６１に示す経路で進行したレーザ光はＣＣＤ２１ｅに入射し、矢印６２に示す経路で進行したレーザ光はＣＣＤ２１ｆに入射する。ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆは、入射するレーザ光の強度分布を測定する。例えば、経路６１で進行するレーザ光はＣＣＤ２１ｅの位置５２に入射するので、ＣＣＤ２１ｅでは位置５２でピーク強度が観測される。ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆにレーザ光が入射する位置は、距離センサ２１と電極３０の表面３０ａとの間の距離に応じて変動する。例えば、距離センサ２１と電極３０の間の距離が短ければ、ピーク強度はより半導体レーザ２１ａに近い位置で観測される。すなわち、ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆで観測されるピーク強度の位置は、距離センサ２１と電極３０の間の距離に応じた位置となる。より詳細には、ＣＣＤ２１ｄで観測されるピーク強度の位置は経路６０の反射点６０ａまでの距離を示す。ＣＣＤ２１ｅで観測されるピーク強度の位置は経路６１の反射点６１ａまでの距離を示す。ＣＣＤ２１ｆで観測されるピーク強度の位置は経路６２の反射点６２ａまでの距離を示す。
【００２０】
なお、以下では、ＣＣＤに入射するレーザ光の経路を含む平面を、測定平面という。例えば、図３の例では、ＣＣＤ２１ｅの測定平面は、経路６１（半導体レーザ２１ａから電極３０に向かう経路と、電極３０からＣＣＤ２１ｅに向かう経路の双方）を含む平面である。測定平面は、距離センサ２１と電極３０との間の距離に関わらず一定である。すなわち、測定平面は、半導体レーザ２１ａとＣＣＤの相対位置によって決まる距離センサ２１固有の平面である。
【００２１】
演算装置２１ｇは、ＣＣＤ２１ｄ〜２１ｆが測定する強度分布から、ピーク強度の位置を特定する。そして、特定したピーク強度の位置に基づいて、距離センサ２１から電極３０の表面３０ａまでの距離（上記３点までの各距離）を算出して出力する。
【００２２】
距離センサ２２は、距離センサ２１と同じ構成を備えたセンサである。距離センサ２２内の各部の配置は、距離センサ２１内の各部の配置と同じである。距離センサ２２は、電極３０の裏面３０ｂまでの距離（裏面３０ｂ上の３点までの各距離）を出力する。
【００２３】
距離センサ２１、２２が出力する各距離は、制御装置２８に入力される。制御装置２８には、予め距離センサ２１、２２間の距離（すなわち、図２の距離ＬＣ）が入力されている。制御装置２８は、距離ＬＣと、距離センサ２１、２２が出力する各距離に基づいて、電極３０の厚さ（上記３点（表面３０ａの３点と裏面３０ｂの３点）に対応する３箇所の厚さ）を算出する。
【００２４】
次に、厚さ測定装置１０の距離センサ２１、２２の位置を調整する方法（すなわち、光軸を合わせる方法）について説明する。本実施例では、距離センサ２１のＣＣＤ２１ｅと距離センサ２２のＣＣＤ２２ｅの出力値に基づいて、位置を調整する。
なお、以下に説明する調整方法は、距離センサ２１、２２の姿勢（Ｘ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの姿勢）が適切に調整された状態で開始される。Ｘ軸回りの姿勢とＺ軸回りの姿勢は、ＣＣＤ２１ｅの測定平面とＣＣＤ２２ｅの測定平面がＸＺ平面と平行となるように調整されている。Ｙ軸回りの姿勢は、距離センサ２１、２２で測定される距離が実際の距離と一致するように調整されている。
また、以下に説明する調整方法は、距離センサ２１、２２のＹ方向の位置が適切に調整された状態で開始される。Ｙ方向の位置は、ＣＣＤ２１ｅの測定平面とＣＣＤ２２ｅの測定平面が一致するように調整されている。
【００２５】
図５は、距離センサ２１、２２の位置を調整する方法を示すフローチャートである。
ステップＳ２では、図６に示すように、距離センサ２１と距離センサ２２の間に、ハーフミラー４０を配置する。ハーフミラー４０は、表面４０ａの反射率と裏面４０ｂの反射率が等しく、表面４０ａ側から裏面４０ｂ側への透過率と裏面４０ｂ側から表面４０ａ側の透過率が等しい。また、ハーフミラー４０は、その厚さｄＢが既知である。ハーフミラー４０は、ＸＹ平面と平行に配置する。
【００２６】
ステップＳ４では、距離センサ２１、２２のＺ方向の位置を調整する。
すなわち、距離センサ２１を動作させて、距離センサ２１とハーフミラー４０の表面４０ａとの間の距離を測定する。そして、距離センサ２１の測定値に基づいて、距離センサ２１のＺ方向の位置を調整する。距離センサ２１の位置は、図６に示すように、ハーフミラー４０の表面４０ａまでの距離が最高感度距離ＬＭとなるように調整する。このように調整すると、ハーフミラー４０の表面４０ａで反射したレーザ光は、経路７０に示すように、ＣＣＤ２１ｅの略中央に入射する。
距離センサ２１のＺ方向の位置を調整したら、距離センサ２１を停止させて、距離センサ２２を動作させる。そして、距離センサ２１と同様にして、図６に示すように、距離センサ２２の位置を、ハーフミラー４０の裏面４０ｂまでの距離が最高感度距離ＬＭとなるように調整する。なお、距離センサ２１の最高感度距離ＬＭと距離センサ２２の最高感度距離ＬＭは等しい。これによって、裏面４０ｂで反射したレーザ光は、経路７２に示すように、ＣＣＤ２２ｅの略中央に入射する。
【００２７】
ステップＳ６では、距離センサ２１、２２のＸ方向の位置を調整して、光軸を合わせる（すなわち、図６の位置ずれＸを解消する）。
ステップＳ６では、まず、距離センサ２１、２２の双方を動作させる。次に、図７に示すように遮蔽板４２を配置して、半導体レーザ２２ａが照射するレーザ光を遮蔽する。この状態では、図７の経路８０に示すように半導体レーザ２１ａが照射する光の一部が、ハーフミラー４０を透過してＣＣＤ２２ｅに入射する。なお、ハーフミラー４０の屈折率は空気より大きいので、レーザ光は表面４０ａからハーフミラー４０内に入射するときに屈折する。このときの屈折角θＢは、入射角θＡより小さい角度となる。レーザ光は、裏面４０ｂからハーフミラー４０外に出射するときに再度屈折し、その出射角θＣは元の角度θＡと等しくなる。この状態で、距離センサ２２の測定値（すなわち、ＣＣＤ２２ｅの検出値に基づいて演算装置２２ｇで算出される値）を読み取る。以下では、このときの測定値を測定値Ａという。
次に、図８に示すように遮蔽板４２を配置して、半導体レーザ２１ａが照射するレーザ光を遮蔽する。この状態では、図８の経路８２に示すように、半導体レーザ２２ａが照射する光の一部が、ハーフミラー４０を透過してＣＣＤ２１ｅに入射する。このときの入射角θＡ、屈折角θＢ、出射角θＣは、図７の入射角θＡ、屈折角θＢ、出射角θＣと等しくなる。この状態で、距離センサ２１の測定値を読み取る。以下では、このときの測定値を測定値Ｂという。
測定値Ａと測定値Ｂを測定したら、距離センサ２１、２２のＸ方向の位置を調整する。このとき、測定値Ａと測定値Ｂが一致するように、距離センサ２１、２２の位置を調整する。
【００２８】
図９は、図７のレーザ光の経路と図８のレーザ光の経路を重ねて表している。図９に示すように、光軸がずれている場合、経路８０のレーザ光がＣＣＤ２２ｅに入射する位置（すなわち、ＣＣＤ２２ｅの中央からのずれＷ１）が、経路８２のレーザ光がＣＣＤ２１ｅに入射する位置（すなわち、ＣＣＤ２１ｅの中央からのずれＷ２）と一致しない。すなわち、測定値Ａと測定値Ｂは一致しない。一方、図１０に示すように、光軸が一致していると、経路８０のレーザ光の入射位置（すなわち、ずれＷ１）と、経路８２のレーザ光の入射位置（すなわち、ずれＷ２）が一致する。すなわち、測定値Ａと測定値Ｂが一致する。したがって、測定値Ａ、Ｂが一致するように距離センサ２１、２２の位置を調整することで、厚さ測定装置１０の光軸を合わせることができる。
測定値Ａの測定と、測定値Ｂの測定と、距離センサ２１、２２の位置調整を繰り返し実行することで、厚さ測定装置１０の光軸を正確に合わせることができる。
【００２９】
以上に説明した各ステップを実行することで、厚さ測定装置１０の光軸を合わせることができる。光軸を合わせたら、ハーフミラー４０を撤去して、測定対象の電極（ハーフミラー４０の厚さｄＢに近い厚さを有する電極）を距離センサ２１、２２の間に配置する。これによって、電極の厚さを正確に測定することができる。
【００３０】
以上に説明したように、本実施例の位置調整方法では、距離センサ２１から照射されてハーフミラー４０を透過したレーザ光を距離センサ２２で検出する。ハーフミラー４０を透過するときには、レーザ光が屈折する。すなわち、ハーフミラー４０内をレーザ光が進行する角度（図７の屈折角θＢ）が小さくなる。このため、距離センサ２２の通常使用時のＣＣＤ２２ｅへのレーザ光の入射位置（図１０の経路７２）と、位置調整時のＣＣＤ２２ｅへのレーザ光の入射位置（図１０の経路８０）とが近くなる。したがって、厚い電極の測定用に距離センサ２１、２２の位置を調整するときにも、半導体レーザ２１ａからのレーザ光がＣＣＤ２２ｅに入射することができる。なお、図１０の経路８８は、ハーフミラー４０を配置しないで位置調整するときの半導体レーザ２１ａからのレーザ光の経路を示している。ハーフミラー４０を配置しないと、半導体レーザ２１ａからのレーザ光はＣＣＤ２２ｅに入射できない。
また、距離センサ２２から照射されてハーフミラー４０を透過したレーザ光（図１０の経路８２）も、距離センサ２１の通常使用時のＣＣＤ２１ｅへのレーザ光の入射位置（図１０の経路７０）と近い位置に入射する。
このように、本実施例の位置調整方法では、位置調整時のレーザ光の入射位置が、通常使用時のレーザ光の入射位置に近くなる。したがって、厚い電極を測定するときにも、好適に光軸を合わせることができる。
【００３１】
また、上述した実施例では、測定値Ａと測定値Ｂが一致するように距離センサ２１、２２の位置を調整する。このように調整すると、距離センサ２１、２２の寸法誤差の影響を受けることなく、光軸を合わせることができる。
【００３２】
また、上述した実施例では、基準となるハーフミラー７０を動かすことなくＺ方向とＸ方向の距離センサ２１、２２の位置を調整できる。したがって、正確に光軸を合わせることができる。
【００３３】
（第２実施例）
第２実施例の位置調整方法は、上記のステップＳ６が第１実施例の調整方法と異なる。
第２実施例の位置調整方法では、ステップＳ６で、測定値Ａだけを測定する。そして、測定値Ａが基準値Ｃと一致するように、距離センサ２１、２２のＸ方向の位置を調整する。基準値Ｃは、光軸が合っているときに、距離センサ２１で検出される測定値（設計上の数値）である。図１１は、光軸が合っている状態で測定値Ａを検出しているときの、ハーフミラー４０近傍のレーザ光の経路を拡大して示している。図１１の経路９４は、半導体レーザ２１ａからのレーザ光の経路を示している。また、図１１の点線９６は、通常測定時に距離センサ２２が照射するレーザの経路を示している。また、図１１の点９８は、経路９４のうちのハーフミラー４０より下側の経路と、点線９６とを上側に延長したときの交点を示している。この状態では、距離センサ２２が出力する測定値は、距離センサ２２と交点９８の間の距離ＬＤとなる。したがって、基準値Ｃは、距離ＬＤと等しい値に設定されている。
距離ＬＤ（すなわち、基準値Ｃ）は、以下の数式により算出される。
ＬＤ＝ＬＭ＋（ｄＢ・ｔａｎθＢ）／（２・ｔａｎθＡ）
また、上記の屈折角θＢは、以下の数式により算出される。
θＢ＝ｓｉｎ−１｛（ｓｉｎθＡ）／ｎ｝
なお、上記の記号ｎは、ハーフミラー４０の屈折率である。また、上記の数式に置いては、空気の屈折率を１として計算している。
測定値Ａが上記の数式により定められる距離ＬＤ（すなわち、基準値Ｃ）と一致するように距離センサ２１、２２のＸ方向の位置を調整することで、厚さ測定装置１０の光軸を合わせることができる。
【００３４】
第２実施例の位置調整方法によれば、距離センサ２１から距離センサ２２にレーザを照射するだけでよいので、作業がより簡単となる。また、この方法によれば、第２距離センサの測定値を確認しながら位置調整を行うことができるので、光軸を合わせ易い。
【００３５】
（第３実施例）
第３実施例の位置調整方法では、ステップＳ６で、測定値Ａの測定と、測定値Ｂの測定し、測定値Ａ、Ｂが一致するようにＸ方向の位置調整を行う。そして、測定値Ａ、Ｂを一致させた後に、その一致させた測定値Ａ、Ｂが基準値Ｃと一致しているか否かを判定する。
この位置調整方法によれば、一致させた測定値Ａ、Ｂが基準値Ｃと一致していない場合、厚さ測定装置１０に何らかの異常（例えば、距離センサ２１、２２の姿勢が適切な姿勢となっていない等）が発生していることが分かる。したがって、異常な状態で厚さの測定が開始されてしまうことを防止することができる。
なお、第３実施例のステップＳ６では、測定値Ａが基準値Ｃと一致するようにＸ方向の位置調整を行い、その後に測定値Ａが測定値Ｂと一致しているか否かを判定してもよい。
【００３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】厚さ測定装置１０の構成を示す図。
【図２】距離センサ２１、２２の拡大図。
【図３】距離測定時の距離センサ２１の斜視図。
【図４】距離センサ２１の焦点５０の説明図。
【図５】距離センサ２１、２２の位置調整方法を示すフローチャート。
【図６】距離センサ２１、２２のＺ方向の位置調整の説明図。
【図７】測定値Ａの検出方法の説明図。
【図８】測定値Ｂの検出方法の説明図。
【図９】光軸がずれているときのレーザ光のＣＣＤへの入射位置を示す図。
【図１０】光軸が合っているときのレーザ光のＣＣＤへの入射位置を示す図。
【図１１】測定値Ｃ（すなわち、距離ＬＤ）の説明図。
【図１２】第１距離センサ１０１から第２距離センサ１０２へ直接光を照射する位置調整方法の説明図。
【図１３】第１距離センサ１０１から第２距離センサ１０２へ直接光の照射する位置調整方法の説明図。
【図１４】本発明の位置調整方法の説明図。
【符号の説明】
【００３８】
１０：厚さ測定装置
２１：距離センサ
２１ａ：半導体レーザ
２１ｂ：投光レンズ
２１ｃ：受光レンズ
２１ｄ〜２１ｆ：ＣＣＤ
２１ｇ：演算装置
２２：距離センサ
２２ａ：半導体レーザ
２２ｂ：投光レンズ
２２ｃ：受光レンズ
２２ｄ〜２２ｆ：ＣＣＤ
２２ｇ：演算装置
２８：制御装置
３０：電極
４０：ハーフミラー
４２：遮蔽板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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