久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

共聚焦檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物(200)的位移進行檢測的共聚焦檢測裝置。共聚焦檢測裝置具有：光源，出射多個波長的光；衍射透鏡(1)，使從光源出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像差；檢測部，按照波長檢測通過衍射透鏡(1)產(chǎn)生色像差的光中的在檢測對象物(200)會聚的光的強度。另外，在共聚焦檢測裝置中，從光源入射至衍射透鏡(1)的主光線(11b)相對于衍射透鏡(1)的光軸(1a)偏離。
【專利說明】共聚焦檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及以非接觸的方式對檢測對象物的位移進行檢測的檢測裝置中的利用 共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進行檢測的共聚焦檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 美國專利授權(quán)號5785651的專利說明書（專利文獻1)中公開了以非接觸方式對 檢測對象物的位移進行檢測的檢測裝置中的利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進 行檢測的共聚焦檢測裝置。專利文獻1中公開的共聚焦檢測裝置具有出射多個波長的光 的光源（例如，白色光源）、使從該光源出射的光沿著光軸產(chǎn)生色像差的衍射透鏡。對于專 利文獻1中公開的共聚焦檢測裝置，由于按照不同的檢測對象物的位移會聚的光的波長不 同，所以通過檢測通過針孔的光的波長能夠?qū)z測對象物的位移進行檢測。
[0003] 在此，從原理上來說，在衍射透鏡中，除了一次衍射光以外，存在二次衍射光等的 高次衍射光。因此，在利用衍射透鏡的共聚焦檢測裝置中，需要預(yù)先決定在檢測中利用的衍 射光的次數(shù)來進行光學(xué)設(shè)計。例如，在檢測中利用的衍射光的次數(shù)被決定為一次來進行光 學(xué)設(shè)計的情況下，在共聚焦檢測裝置中，在一次衍射光會聚的位置配置檢測對象物，來對檢 測對象物的位移進行檢測。
[0004] 但是，在共聚焦檢測裝置中，即使在檢測中利用的衍射光被決定為一次衍射光來 進行設(shè)計時，也存在檢測出高次衍射光的信號（錯誤信號）的情況。尤其，在檢測對象物具 有鏡面的情況下，共聚焦檢測裝置更多地檢測到被檢測對象物的鏡面反射的高次衍射光的 信號。因此，在共聚焦檢測裝置中，高次衍射光對檢測的影響變大。例如，在二次衍射光會聚 的位置配置檢測對象物時，存在共聚焦檢測裝置利用二次衍射光的信號（錯誤信號）錯誤 地對檢測對象物的位移進行檢測的情況。另外，在共聚焦檢測裝置中，例如，存在檢測一次 衍射光中的被檢測對象物作為二次衍射光反射的光或者二次衍射光中的被檢測對象物作 為一次衍射光反射的光（以下，還稱為不同次數(shù)的衍射光的反射光）的信號（錯誤信號）， 而錯誤地對檢測對象物的位移進行檢測的情況。
[0005] 尤其，在設(shè)計衍射光的次數(shù)中，一次衍射效率和二次衍射效率大不相同。因此，在 共聚焦檢測裝置中，與二次衍射光所產(chǎn)生的錯誤信號相比，一次衍射光中的被檢測對象物 作為二次衍射光反射的光（不同次數(shù)的衍射光的反射光）所產(chǎn)生的錯誤信號的強度易于變 大，誤檢測的可能性高。
[0006] 因此，在特開2004-126394號公報（專利文獻2)以及特開2011-170028號公報 (專利文獻3)中，公開了能夠緩和高次衍射光對檢測的影響的衍射透鏡。專利文獻2以及 專利文獻3公開的衍射透鏡是將具有鋸齒狀的面的多個衍射元件層疊來形成多層結(jié)構(gòu)的 衍射透鏡。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :美國專利授權(quán)號5785651的說明書
[0010] 專利又獻2 :日本特開2004-126394號公報
[0011] 專利文獻3 :日本特開2011-170028號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的問題
[0013] 在專利文獻2以及專利文獻3公開的衍射透鏡中存在與單層的衍射透鏡相比制造 工序復(fù)雜、制造成本高的問題。另外，在共聚焦檢測裝置中使用多層結(jié)構(gòu)的衍射透鏡的情況 下，為了在該共聚焦檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)中能夠使用，需要設(shè)計具有鋸齒狀的面的衍射元 件，并將該衍射元件層疊，因此存在設(shè)計、開發(fā)成本變高的問題。
[0014] 本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠緩和誤檢測的可能性 高的不同次數(shù)的衍射光的反射光對檢測的影響的共聚焦檢測裝置。
[0015] 用于解決問題的手段
[0016] 本發(fā)明的共聚焦檢測裝置，利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進行檢測， 具有：光源，出射多個波長的光，衍射透鏡，使從光源出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像差，檢 測部，按照波長檢測通過衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光中的在檢測對象物會聚的光的強度；從 光源入射至衍射透鏡的主光線相對于衍射透鏡的光軸偏離。
[0017] 另外，在本發(fā)明的共聚焦檢測裝置中，優(yōu)選還具有物鏡，該物鏡配置在衍射透鏡的 檢測對象物一側(cè)，用于使通過衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光會聚在檢測對象物上。
[0018] 另外，在本發(fā)明的共聚焦檢測裝置中，優(yōu)選還具有光纖，該光纖應(yīng)用于從衍射透鏡 至光源及檢測部為止的光路，光纖的端部相對于衍射透鏡的光軸偏離，由此從所述光源入 射至所述衍射透鏡的主光線相對于所述衍射透鏡的光軸偏離。
[0019] 本發(fā)明的其它的共聚焦檢測裝置，利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進行 檢測，具有：光源，出射多個波長的光，衍射透鏡，使從光源出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像 差，光學(xué)元件，配置在從光源至衍射透鏡之間和/或衍射透鏡的檢測對象物一側(cè)，檢測部， 按照波長檢測通過衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光中的在檢測對象物會聚的光的強度；從光源入 射至衍射透鏡的主光線與衍射透鏡的光軸一致，光學(xué)元件的光軸相對于衍射透鏡的光軸偏 離。
[0020] 另外，在本發(fā)明的其它的共聚焦檢測裝置中，優(yōu)選還具有光纖，該光纖應(yīng)用于從衍 射透鏡至光源及檢測部為止的光路，光纖的端部相對于光學(xué)元件的光軸偏離。
[0021] 本發(fā)明的又一其它共聚焦檢測裝置，利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進 行檢測，具有：光源，出射多個波長的光，衍射透鏡，使從光源出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色 像差，檢測部，按照波長檢測通過衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光中的在檢測對象物會聚的光的 強度，檢測頭部，容納有衍射透鏡，衍射透鏡的光軸相對于檢測頭部的長軸或者檢測頭部的 向檢測對象物出射光的出射面傾斜。
[0022] 另外，在本發(fā)明的又一其它共聚焦檢測裝置中，還具有物鏡，該物鏡配置在衍射透 鏡的檢測對象物一側(cè)，用于使通過衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光會聚在檢測對象物。
[0023] 發(fā)明效果
[0024] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的共聚焦檢測裝置，使在檢測中利用的次數(shù)的衍射光所會 聚的光軸與不同次數(shù)的衍射光的反射光所會聚的位置相偏離，從而難于接受不同次數(shù)的衍 射光的反射光，能夠緩和不同次數(shù)的衍射光的反射光對檢測的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的共聚焦檢測裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026] 圖2是表示在本發(fā)明的第一實施方式的共聚焦檢測裝置中采用的頭部的共聚焦 光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027] 圖3是表示安裝在本發(fā)明的第一實施方式的頭部的端面上的插座（receptacle) 的位置的示意圖。
[0028] 圖4是用于說明在本發(fā)明的第一實施方式的共聚焦檢測裝置中采用的頭部的衍 射光的形態(tài)的示意圖。
[0029] 圖5是用于說明使光纖的光軸與衍射透鏡的光軸一致，使光纖的端部與衍射透鏡 的光軸一致的頭部的衍射光的形態(tài)的示意圖。
[0030] 圖6是表示在第二實施方式的共聚焦檢測裝置中采用的頭部的共聚焦光學(xué)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0031] 圖7是表示在第三實施方式的共聚焦檢測裝置中采用的頭部的共聚焦光學(xué)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實施方式】
[0032] 以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0033](第一實施方式）
[0034] 圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的共聚焦檢測裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1所示 的共聚焦檢測裝置100是利用頭部10的共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物200的位移進行檢 測的檢測裝置。共聚焦檢測裝置100所檢測的檢測對象物200例如包括液晶顯示面板的間 隙（cell gap)等。
[0035] 共聚焦檢測裝置100具有：頭部10,具有共聚焦的光學(xué)系統(tǒng)；控制部20,經(jīng)由光纖 11與頭部10光學(xué)連接；監(jiān)視部30,顯示從控制部20輸出的信號。
[0036] 頭部10具有衍射透鏡1、配置在衍射透鏡1的檢測對象物200側(cè)的物鏡2。衍射 透鏡1的焦距大于從衍射透鏡至物鏡為止的距離與物鏡的焦距之差。
[0037] 在此，衍射透鏡1是使從光源（例如，白色光源）出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像 差的光學(xué)元件。對于衍射透鏡1，在透鏡表面周期性地形成有例如開諾全息（kinoform)形 狀或二進制形狀（層級形狀、階梯形狀）等細微的起伏形狀，或者形成周期性改變光的透光 率的振幅型的波域片（zone plate)。此外，衍射透鏡1的結(jié)構(gòu)不限于上述記載的結(jié)構(gòu)。
[0038] 物鏡2是將通過衍射透鏡1產(chǎn)生色像差的光會聚至檢測對象物200的光學(xué)元件。 此外，下面針對共聚焦檢測裝置100的出射多個波長的光的光源使用白色光源的情況進行 說明。
[0039] 從白色光源出射的光經(jīng)由光纖11被引導(dǎo)至頭部10。以從白色光源至衍射透鏡1 的主光線相對于衍射透鏡1的光軸偏離的方式，連接光纖11和頭部10。此外，后面描述包 括與光纖11的連接關(guān)系的頭部10的詳細結(jié)構(gòu)。在此，從白色光源至衍射透鏡1的主光線 是從出射光的光源和衍射透鏡的開口部的中心通過的光線，下面，將從光纖11的開口部的 中心和衍射透鏡的開口郃的中心通過的光線稱為來自光纖11的主光線。另外，在此衍射透 鏡的開口部包括衍射透鏡的來自光纖11的出射光所透過的區(qū)域范圍。
[0040] 光纖11是從頭部10至控制部20的光路，且還作為針孔發(fā)揮功能。即，在物鏡2 會聚的光中的在檢測對象物200上聚焦的光，會在光纖11的開口部聚焦。因此，光纖11發(fā) 揮遮擋在檢測對象物200上不聚焦的波長的光且使在檢測對象物200上聚焦的光通過的針 孔的功能。因為從頭部10至控制部20的光路上使用光纖11，所以不需要針孔。
[0041] 對于共聚焦檢測裝置100,可以在從頭部10至控制部20的光路中不使用光纖11， 但是通過在該光路上使用光纖11，能夠使頭部10相對于控制部靈活移動。另外，對于共聚 焦檢測裝置100來說，在從頭部10至控制部20的光路中不使用光纖11的情況下，需要具 備針孔，而在使用光纖11的情況下，不需要具備針孔。
[0042] 控制部20具有作為白色光源的白色LED(Light Emitting Diode :發(fā)光二極管）21、 分支光纖22、光譜儀23、攝像元件24、控制電路部25。作為白色光源使用白色LED21，但是 只要是能夠出射白色光的光源即可，可以為其它光源。
[0043] 分支光纖22的與光纖11連接的一側(cè)具有一根光纖22a，在相反側(cè)具有兩根光纖 22b、22c。此外，光纖22b與白色LED21連接，光纖22c與光譜儀23連接。因此，分支光纖 22將從白色LED21出射的光向光纖11引導(dǎo)，并且將經(jīng)由光纖11從頭部10返回的光引導(dǎo)至 光譜儀23。
[0044] 光譜儀23具有反射從頭部10返回的光的凹面反射鏡23a、在凹面反射鏡23a發(fā)生 反射的光所入射的衍射光柵23b、會聚從衍射光柵23b出射的光的聚光透鏡23c。光譜儀23 只要是能夠?qū)念^部10返回的光按照波長區(qū)分即可，可以使用策特納型（Czerny-Turner type)、利特洛型（Littrow mounting)等的某種結(jié)構(gòu)。
[0045] 攝像元件24是檢測從光譜儀23出射的光的強度的線陣CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor :互補金屬氧化物半導(dǎo)體）或 CCD (Charge Coupled Device :電 耦合器件）。在此，在共聚焦檢測裝置100中，通過光譜儀23以及攝像元件24構(gòu)成按照波 長檢測從頭部10返回的光的強度的檢測部。此外，檢測部只要是能夠按照波長檢測從頭部 10返回的光的強度即可，可以由C⑶等單個攝像元件24構(gòu)成。
[0046] 控制電路部25是對白色LED21和攝像元件24等的動作進行控制的電路。另外， 雖然未圖示，但是在控制電路部25中具有輸入接口和輸出接口等，所述輸入接口輸入用于 調(diào)整白色LED21和攝像元件24等的動作的信號，所述輸出接口輸出攝像元件24的信號。
[0047] 監(jiān)視部30顯示攝像元件24輸出的信號。例如，監(jiān)視部30描繪從頭部10返回的 光的光譜波形，顯示檢測對象物的位移為123. 45 μ m。
[0048] 共聚焦檢測裝置100由于頭部10使用衍射透鏡1，所以即使在檢測中利用的衍射 光的次數(shù)被決定為一次來進行設(shè)計的情況下，也能夠檢測到在檢測中利用的衍射光次數(shù)以 外（高次）的衍射光的錯誤信號。尤其，在檢測對象物200具有鏡面的情況下，對于共聚焦 檢測裝置100來說，在檢測中利用的衍射光次數(shù)以外（高次）的衍射光對檢測的影響變大。 因此，在共聚焦檢測裝置100中，通過改變頭部10的共聚焦光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，來緩和在檢測 中利用的衍射光次數(shù)以外的衍射光對檢測的影響。
[0049] 圖2是表示在本發(fā)明的第一實施方式的共聚焦檢測裝置100中采用的頭部10的 共聚焦光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖2所示的頭部10的共聚焦光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，在衍 射透鏡1的檢測對象物200側(cè)配置有物鏡2。即，在頭郃10中，通過衍射透鏡1使從光纖 11的端部出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像差，通過物鏡2使產(chǎn)生了色像差的光會聚至檢測 對象物200。此外，頭部10不限于在衍射透鏡1的檢測對象物200側(cè)配置物鏡2的結(jié)構(gòu)， 可以在衍射透鏡1的光纖11側(cè)配置透鏡等光學(xué)元件。另外，頭部10可以采用不配置物鏡 2的結(jié)構(gòu)。
[0050] 光纖11和頭部10的連接通過使安裝在光纖11的端部上的連接器11a與設(shè)置在 頭部10的端面上的插座l〇a嵌合來實現(xiàn)。
[0051] 接著，說明安裝在頭部10的端面上的插座10a的位置。圖3是表示安裝在本發(fā)明 的第一實施方式的頭部10的端面上的插座l〇a的位置的示意圖。插座10a以在圖中的水 平方向上相對于衍射透鏡1的中心偏離的方式安裝在頭部10的端面上。
[0052] 如圖3所示，圖中分別示出了通過衍射透鏡1的中心的中心線lb、lc和通過插座 10a的中心的中心線10b。此外，由于插座10a的中心在垂直方向上與衍射透鏡1的中心一 致，所以通過插座l〇a的中心的在水平方向上的中心線與通過衍射透鏡1的中心的中心線 lb重合,從而未圖示。
[0053] 根據(jù)圖3可知，通過插座10a的中心的中心線10b相對于通過衍射透鏡1的中心的 中心線lc向圖中左側(cè)偏離，插座10a的中心在水平方向上相對于衍射透鏡1的中心偏離。 因此，在插座l〇a中嵌合有連接器11a的情況下，能夠使光纖11的端部相對于衍射透鏡1 的光軸偏離地進行連接。由此，因為來自通過插座l〇a的中心的光纖11的主光線相對于衍 射透鏡1的光軸偏離，所以不通過衍射透鏡1的光軸，而相對于衍射透鏡1的光軸傾斜。此 夕卜，在頭部10的端面上，例如，在頭部10的長度方向上的尺寸A(圖2) = 64mm，在寬度方 向上的尺寸B(圖3) = 24mm的情況下，插座10a的偏離量X(圖3)為0. 2mm?0. 3mm的程 度。
[0054] 在頭部10,來自光纖11的主光線相對于衍射透鏡1的光軸偏離，由此來自光纖11 的主光線相對于衍射透鏡1的光軸傾斜。由此，頭部10能夠使在檢測中利用的次數(shù)（例如 一次）的衍射光會聚的光軸與不同次數(shù)的衍射光的反射光（例如，相對于一次衍射光的二 次衍射光的反射光）會聚的位置錯開。
[0055] 具體地，利用示意圖說明在檢測中利用的次數(shù)的衍射光會聚的位置與其它次數(shù)的 衍射光會聚的位置之間的關(guān)系。圖4是用于說明在本發(fā)明的第一實施方式的共聚焦檢測裝 置100中采用的頭部10的衍射光的形態(tài)的示意圖。此外，假設(shè)在檢測中利用的衍射光的次 數(shù)為一次。
[0056] 在圖4所示的頭部10中，來自光纖11的主光線lib相對于衍射透鏡1的光軸la 偏離，由此來自光纖11的主光線相對于衍射透鏡1的光軸傾斜。此外，來自光纖11的主光 線lib相對于衍射透鏡1的光軸la偏離，不限于僅來自光纖11的主光線lib相對于衍射 透鏡1的光軸la平行地偏離的情況，還包括來自光纖11的主光線lib相對于衍射透鏡1 的光軸la傾斜地偏離的情況。
[0057] 因此，在通過衍射透鏡1的一次衍射光Id會聚的位置和二次衍射光le會聚的位 置的光軸lde (以下，稱為會聚一次衍射光Id的光軸lde)上，不存在衍射透鏡1的一次衍 射光Id中的被假想面200b反射而作為二次衍射光會聚在假想面200a上的光（一次-二 次衍射光）If。因此，光If那樣的不同次數(shù)的衍射光的反射光不會聚在光軸lde上，從而檢 測部難于檢測二次衍射光le的錯誤信號。在不同次數(shù)的衍射光的反射光中，除了光If以 夕卜，還存在二次衍射光中的作為一次衍射光會聚在檢測對象物200上的光（未圖示）。
[0058] 因此，圖4所示的頭部10能夠使一次衍射光Id會聚的光軸lde與不同次數(shù)的衍 射光的反射光會聚的位置錯開，因此難于接受不同次數(shù)的衍射光的反射光，檢測出的信號 所包含的錯誤信號的比例降低。
[0059] 另外，說明來自光纖11的主光線與衍射透鏡1的光軸一致的焦點檢測裝置。圖5 是用于說明來自光纖11的主光線與衍射透鏡1的光軸一致的頭部的衍射光的形態(tài)的示意 圖。此外，假設(shè)在檢測中利用的衍射光的次數(shù)為一次。
[0060] 圖5所示的頭部10c使來自光纖11的主光線lib與衍射透鏡1的光軸la -致。
[0061] 因此，在會聚一次衍射光Id的光軸lde上，存在衍射透鏡1的一次衍射光Id中的 在假想面200b反射而作為二次衍射光會聚在假想面200a上的光（一次-二次衍射光）If。 因此，光If那樣的不同次數(shù)的衍射光的反射光會聚在光軸lde上，被檢測部檢測為二次衍 射光le的錯誤信號。
[0062] 因此，在圖5所示的頭部10c中，由于一次衍射光Id會聚的光軸lde與不同次數(shù) 的衍射光的反射光會聚的位置一致，所以受到在檢測中利用的衍射光次數(shù)以外的衍射光對 檢測的影響。
[0063] 如上所述，對于本發(fā)明的第一實施方式的共聚焦檢測裝置100,頭部10使來自光 纖11的主光線lib相對于衍射透鏡1的光軸la偏離。因此，本發(fā)明的第一實施方式的共 聚焦檢測裝置100,能夠使一次衍射光Id會聚的光軸lde與不同次數(shù)的衍射光的反射光會 聚的位置相偏離，從而難于接受不同次數(shù)的衍射光的反射光，能夠緩和不同次數(shù)的衍射光 的反射光對檢測的影響。
[0064] 此外，如圖4所示，頭部10不限于使物鏡2的光軸與衍射透鏡1的光軸la -致的 結(jié)構(gòu)，可以為使物鏡2的光軸相對于衍射透鏡1的光軸la偏離的結(jié)構(gòu)。
[0065] (第二實施方式）
[0066] 通過與第一實施方式的共聚焦檢測裝置100不同的結(jié)構(gòu)，來緩和在檢測中利用的 衍射光次數(shù)以外的衍射光對檢測的影響，說明具有這樣的結(jié)構(gòu)的第二實施方式的共聚焦檢 測裝置。
[0067] 對于第二實施方式的共聚焦檢測裝置，頭部以外的結(jié)構(gòu)具有與圖1所示的第一實 施方式的共聚焦檢測裝置100相同的結(jié)構(gòu)，因此在相同的結(jié)構(gòu)要素上標(biāo)注相同的附圖標(biāo) 記，不重復(fù)詳細的說明。
[0068] 圖6是表示在第二實施方式的共聚焦檢測裝置中采用的頭部的共聚焦光學(xué)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖6所示的頭部10d的共聚焦光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，在衍射透鏡1的檢 測對象物200側(cè)配置物鏡2。即，頭部10d通過衍射透鏡1使從光纖11的端部出射的光沿 著光軸方向產(chǎn)生色像差，通過物鏡2使產(chǎn)生了色像差的光會聚在檢測對象物200上。此外， 頭部10d不限于在衍射透鏡1的檢測對象物200側(cè)配置物鏡2的結(jié)構(gòu)，可以在衍射透鏡1 的光纖11側(cè)配置透鏡等的光學(xué)元件。
[0069] 如圖2所示，光纖11和頭部10d的連接通過使安裝在光纖11的端部上的連接器 11a與設(shè)置在頭部的端面上的插座10a嵌合來實現(xiàn)。
[0070] 圖6所示的頭部10d使來自光纖11的主光線lib與衍射透鏡1的光軸la -致。 但是，物鏡2的光軸2a相對于衍射透鏡1的光軸la偏尚。此外，物鏡2的光軸2a相對于 衍射透鏡1的光軸la偏離，不限于僅物鏡2的光軸2a相對于衍射透鏡1的光軸la平行地 偏離的情況，還包括物鏡2的光軸2a相對于衍射透鏡1的光軸la傾斜的情況。物鏡2使 來自光纖11的主光線lib會聚在檢測對象物200上。因此，通過物鏡2, 一次衍射光Id會 聚在光軸lde上。
[0071] 因此，在會聚一次衍射光Id的光軸lde上，不存在衍射透鏡1的一次衍射光Id 中的被假想面200b反射而作為二次衍射光會聚在假想面200a上的光（一次-二次衍射 光）If。因此，光If那樣的不同次數(shù)的衍射光的反射光不會聚在光軸lde上，從而檢測部難 于檢測二次衍射光le的錯誤信號。在不同次數(shù)的衍射光的反射光中，除了光If以外，還存 在二次衍射光中的作為一次衍射光會聚在檢測對象物200上的光（未圖示）。
[0072] 因此，圖6所示的頭部10能夠使一次衍射光Id會聚的光軸lde與不同次數(shù)的衍 射光的反射光會聚的位置錯開，因此難于接受不同次數(shù)的衍射光的反射光，檢測出的信號 所包含的錯誤信號的比例降低。
[0073] 如上所述，對于本發(fā)明的第二實施方式的共聚焦檢測裝置，頭部10d的物鏡2的光 軸2a相對于衍射透鏡1的光軸la偏離。因此，本發(fā)明的第二實施方式的共聚焦檢測裝置， 能夠使一次衍射光Id會聚的光軸lde與不同次數(shù)的衍射光的反射光會聚的位置相偏離，從 而難于接受不同次數(shù)的衍射光的反射光，能夠緩和不同次數(shù)的衍射光的反射光對檢測的影 響。
[0074] 此外，對于本發(fā)明的第二實施方式的共聚焦檢測裝置，在頭部10d，還可以在衍射 透鏡1的光纖11側(cè)配置透鏡等光學(xué)元件，使該光學(xué)元件的光軸相對于衍射透鏡1的光軸la 偏離。
[0075](第三實施方式）
[0076] 通過與第一以及第二實施方式的共聚焦檢測裝置不同的結(jié)構(gòu)，來緩和在檢測中利 用的衍射光次數(shù)以外的衍射光對檢測的影響，說明具有這樣的結(jié)構(gòu)的第三實施方式的共聚 焦檢測裝置。
[0077] 對于第三實施方式的共聚焦檢測裝置，頭部以外的結(jié)構(gòu)具有與圖1所示的第一實 施方式的共聚焦檢測裝置1〇〇相同的結(jié)構(gòu)，因此在相同的結(jié)構(gòu)要素上標(biāo)注相同的附圖標(biāo) 記，不重復(fù)詳細的說明。
[0078] 圖7是表示在第三實施方式的共聚焦檢測裝置中采用的頭部的共聚焦光學(xué)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖7所示的頭部10e的共聚焦光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，僅利用衍射透鏡1， 在檢測對象物200側(cè)沒有配置物鏡2。即，頭部10e通過衍射透鏡1使從光纖11的端部出 射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像差，使產(chǎn)生了色像差的光會聚在檢測對象物200上。此外，頭 部10e可以是在衍射透鏡1的檢測對象物200側(cè)配置物鏡2的結(jié)構(gòu)，可以在衍射透鏡1的 光纖11側(cè)配置透鏡等的光學(xué)元件。
[0079] 另外，如圖7所示，頭部10e的衍射透鏡1以使衍射透鏡1的光軸la相對于頭部 l〇e的長軸10f傾斜的方式固定。而且，頭部10e使來自光纖11的主光線lib與衍射透鏡 1的光軸la-致。
[0080] 在此，作為頭部l〇e的制造方法，例如，以相對于頭部10e的長軸10f傾斜的方式 在頭部l〇e的框體中開設(shè)孔10g，從開設(shè)的孔10g的開口部10h插入衍射透鏡1，將衍射透 鏡1固足在預(yù)足的位置。而且，在開口部lOh的相反側(cè)連接光纖11。
[0081] 接著，對于第三實施方式的共聚焦檢測裝置，以使檢測對象物200的垂線與頭部 l〇e的長軸10f-致的方式配置頭部10e，來對檢測對象物200的位移進行檢測。通過這樣 配置頭部l〇e，衍射透鏡1的一次衍射光Id在檢測對象物200上會聚。一次衍射光Id會聚 的光軸為光軸lde。
[0082] 但是，從頭部10e的開口部10h出射的光相對于檢測對象物200傾斜。因此，衍射 透鏡1的一次衍射光Id中的在假想面200b反射而作為二次衍射光會聚在假想面200a上 的光（一次-二次衍射光）If不位于會聚一次衍射光Id的光軸lde上。因此，光If那樣 的不同次數(shù)的衍射光的反射光不會聚在光軸lde上，從而檢測部難于檢測到二次衍射光le 的錯誤信號。在不同次數(shù)的衍射光的反射光中，除了光If以外，還存在二次衍射光中的作 為一次衍射光會聚在檢測對象物200上的光（未圖示）。
[0083] 因此，圖7所示的頭部10能夠使一次衍射光Id會聚的光軸lde與不同次數(shù)的衍 射光的反射光會聚的位置錯開，因此難于接受不同次數(shù)的衍射光的反射光，檢測出的信號 所包含的錯誤信號的比例降低。
[0084] 如上所述，對于本發(fā)明的第三實施方式的共聚焦檢測裝置，在頭部10e中，以衍射 透鏡1的光軸la相對于頭部10e的長軸10f傾斜的方式固定衍射透鏡1。因此，本發(fā)明的 第三實施方式的共聚焦檢測裝置，能夠使一次衍射光Id會聚的光軸lde與不同次數(shù)的衍射 光的反射光會聚的位置相偏離，從而難于接受不同次數(shù)的衍射光的反射光，能夠緩和不同 次數(shù)的衍射光的反射光對檢測的影響。
[0085] 此外，在頭部10e中，以使衍射透鏡1的光軸la相對于頭部10e的長軸10f傾斜 的方式固定衍射透鏡1，但是可以使衍射透鏡1的光軸la相對于頭部10e的向檢測對象物 200出射光的出射面10i傾斜。即，為了測定檢測對象物200的位移，只要在使頭部10e與 檢測對象物200正對的情況下，以衍射透鏡1的光軸la相對于檢測對象物200傾斜的方式 構(gòu)成頭部l〇e即可。另外，頭部10e的出射面10i為與檢測對象物200正對的假想面，可以 不是頭部l〇e的框體的一個實際面。
[0086] 應(yīng)該考慮本次公開的實施方式的所有內(nèi)容為示例，不用于限制。本發(fā)明的保護范 圍不是上述的說明，而通過權(quán)利要求書表示，包括與權(quán)利要求書相同的意思以及范圍內(nèi)的 所有的變更。
[0087] 附圖標(biāo)記說明
[0088] 1 衍射透鏡，2 物鏡，10、10c、10d、10e 頭部，10a 插座，11、22a、22b、22c 光纖，11a 連 接器，20控制部，21白色LED，22分支光纖，23光譜儀，23a凹面反射鏡，23b衍射光柵，23c 聚光透鏡，24攝像元件，25控制電路部，30監(jiān)視部，100共聚焦檢測裝置，200檢測對象物。
【權(quán)利要求】
1. 一種共聚焦檢測裝置，利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進行檢測，其特征 在于， 具有： 光源，出射多個波長的光， 衍射透鏡，使從所述光源出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像差， 檢測部，按照波長檢測通過所述衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光中的在所述檢測對象物會聚 的光的強度； 從所述光源入射至所述衍射透鏡的主光線相對于所述衍射透鏡的光軸偏離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚焦檢測裝置，其特征在于，該共聚焦檢測裝置還具有物 鏡，所述物鏡配置在所述衍射透鏡的所述檢測對象物一側(cè)，用于使通過所述衍射透鏡產(chǎn)生 色像差的光會聚在所述檢測對象物上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚焦檢測裝置，其特征在于， 該共聚焦檢測裝置還具有光纖，所述光纖應(yīng)用于從所述衍射透鏡至所述光源及所述檢 測部為止的光路， 所述光纖的端部相對于所述衍射透鏡的光軸偏離，由此從所述光源入射至所述衍射透 鏡的主光線相對于所述衍射透鏡的光軸偏離。
4. 一種共聚焦檢測裝置，利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進行檢測，其特征 在于， 具有： 光源，出射多個波長的光， 衍射透鏡，使從所述光源出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像差， 光學(xué)元件，配置在從所述光源至所述衍射透鏡之間和/或所述衍射透鏡的所述檢測對 象物一側(cè)， 檢測部，按照波長檢測通過所述衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光中的在所述檢測對象物會聚 的光的強度； 從所述光源入射至所述衍射透鏡的主光線與所述衍射透鏡的光軸一致， 所述光學(xué)元件的光軸相對于所述衍射透鏡的光軸偏離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的共聚焦檢測裝置，其特征在于， 該共聚焦檢測裝置還具有光纖，所述光纖應(yīng)用于從所述衍射透鏡至所述光源及所述檢 測部為止的光路， 所述光纖的端部相對于所述光學(xué)元件的光軸偏離。
6. -種共聚焦檢測裝置，利用共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對檢測對象物的位移進行檢測，其特征 在于， 具有： 光源，出射多個波長的光， 衍射透鏡，使從所述光源出射的光沿著光軸方向產(chǎn)生色像差， 檢測部，按照波長檢測通過所述衍射透鏡產(chǎn)生色像差的光中的在所述檢測對象物會聚 的光的強度， 檢測頭部，容納有所述衍射透鏡； 所述衍射透鏡的光軸相對于所述檢測頭部的長軸或者所述檢測頭部的向所述檢測對 象物出射光的出射面傾斜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的共聚焦檢測裝置，其特征在于，該共聚焦檢測裝置還具有物 鏡，所述物鏡配置在所述衍射透鏡的所述檢測對象物一側(cè)，用于使通過所述衍射透鏡產(chǎn)生 色像差的光會聚在所述檢測對象物上。
【文檔編號】G01B11/00GK104067090SQ201380006127
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月3日
【發(fā)明者】早川雅之, 山下吉弘 申請人:歐姆龍株式會社