JP2001249014A - 対向平面平行度測定装置 - Google Patents
対向平面平行度測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像手段を１つのみ使用して対向平面の平行
度を測定することができる対向平面平行度測定装置を提
供する。 【解決手段】 マイクロメータ２のアンビル４１の先端
面（被測定面Ｍ１）とスピンドル４２の先端面（被測定
面Ｍ２）との平行度を測定する対向平面平行度測定装置
１において、基準平面Ｓ１，Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２
とで反射されて干渉した２つのレーザ光を偏光ビームス
プリッタ４５，４６により同一方向に折り曲げ、単一の
撮像素子４８ａで１度に撮像できるようにした。
度を測定することができる対向平面平行度測定装置を提
供する。 【解決手段】 マイクロメータ２のアンビル４１の先端
面（被測定面Ｍ１）とスピンドル４２の先端面（被測定
面Ｍ２）との平行度を測定する対向平面平行度測定装置
１において、基準平面Ｓ１，Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２
とで反射されて干渉した２つのレーザ光を偏光ビームス
プリッタ４５，４６により同一方向に折り曲げ、単一の
撮像素子４８ａで１度に撮像できるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対向する２つの
平面の平行度を測定する対向平面平行度測定装置に関す
る。
平面の平行度を測定する対向平面平行度測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、物体の寸法を精密に測定する器具
としてマイクロメータがあり、このマイクロメータは、
寸法測定を行う物体をアンビル先端面（固定側平面）と
回転しながら線形移動するスピンドル先端面（回転側平
面）との間に挟持して両平面間の距離を測定することで
物体の寸法を測定する。従って、上記アンビル先端面と
スピンドル先端面とが高精度に平行に保たれていないと
物体の寸法を正確に測定することができない。
としてマイクロメータがあり、このマイクロメータは、
寸法測定を行う物体をアンビル先端面（固定側平面）と
回転しながら線形移動するスピンドル先端面（回転側平
面）との間に挟持して両平面間の距離を測定することで
物体の寸法を測定する。従って、上記アンビル先端面と
スピンドル先端面とが高精度に平行に保たれていないと
物体の寸法を正確に測定することができない。
【０００３】そこで、従来より、このような一対の対向
平面の平行度を高精度に測定する装置として、特開平１
１−２９３１４５号公報に記載された対向平面平行度測
定装置がある。
平面の平行度を高精度に測定する装置として、特開平１
１−２９３１４５号公報に記載された対向平面平行度測
定装置がある。
【０００４】図５は、従来の対向平面平行度測定装置の
概略構成図である。測定対象であるマイクロメータ２
は、製造最終工程又は検査工程において、マイクロ搬送
・プローブ支持機構３によって搬送される。対向平面平
行度測定装置１は、マイクロメータ２と一緒にマイクロ
搬送・プローブ支持機構３によって搬送されるプローブ
本体１１と、このプローブ本体１１に光を供給するＬＤ
（レーザ・ダイオード）光源回路１２と、マイクロメー
タ２の被測定面に適度な測定圧を加えるための測定圧付
加機構１３と、マイクロメータ２のスピンドル４２を１
８０度回転させるための回転駆動機構１０と、これら各
部やマイクロ搬送・プローブ支持機構３を制御すると共
に測定に必要な演算処理を実行するコントローラ１４と
を備えている。ＬＤ光源回路１２とプローブ本体１１と
は、偏波面保持光ファイバ１５及び光ファイバコネクタ
１７を介して光学的に接続されている。測定圧付加機構
１３とプローブ本体１１とはワイヤ１６を介して機械的
に接続されている。
概略構成図である。測定対象であるマイクロメータ２
は、製造最終工程又は検査工程において、マイクロ搬送
・プローブ支持機構３によって搬送される。対向平面平
行度測定装置１は、マイクロメータ２と一緒にマイクロ
搬送・プローブ支持機構３によって搬送されるプローブ
本体１１と、このプローブ本体１１に光を供給するＬＤ
（レーザ・ダイオード）光源回路１２と、マイクロメー
タ２の被測定面に適度な測定圧を加えるための測定圧付
加機構１３と、マイクロメータ２のスピンドル４２を１
８０度回転させるための回転駆動機構１０と、これら各
部やマイクロ搬送・プローブ支持機構３を制御すると共
に測定に必要な演算処理を実行するコントローラ１４と
を備えている。ＬＤ光源回路１２とプローブ本体１１と
は、偏波面保持光ファイバ１５及び光ファイバコネクタ
１７を介して光学的に接続されている。測定圧付加機構
１３とプローブ本体１１とはワイヤ１６を介して機械的
に接続されている。
【０００５】プローブ本体１１は、内部に各被測定面を
計測するための別々の光学経路を形成する干渉光学系１
８を備えると共に、この干渉光学系１８を介して抽出さ
れた干渉像をそれぞれ撮像する撮像手段であるＣＣＤカ
メラ１９，２０を設けたものである。プローブ本体１１
の図中下端部に後述する測定ヘッド部２７が形成され、
この測定ヘッド部２７の両端部に被測定面であるマイク
ロメータ２のアンビル４１の先端面（被測定面Ｍ１）と
スピンドル４２の先端面（被測定面Ｍ２）とを挟みこん
で測定が行われる。
計測するための別々の光学経路を形成する干渉光学系１
８を備えると共に、この干渉光学系１８を介して抽出さ
れた干渉像をそれぞれ撮像する撮像手段であるＣＣＤカ
メラ１９，２０を設けたものである。プローブ本体１１
の図中下端部に後述する測定ヘッド部２７が形成され、
この測定ヘッド部２７の両端部に被測定面であるマイク
ロメータ２のアンビル４１の先端面（被測定面Ｍ１）と
スピンドル４２の先端面（被測定面Ｍ２）とを挟みこん
で測定が行われる。
【０００６】図６は従来の対向平面平行度測定装置にお
ける干渉光学系１８の概略正面図、図７は干渉光学系１
８の偏光ビームスプリッタの斜視図である。
ける干渉光学系１８の概略正面図、図７は干渉光学系１
８の偏光ビームスプリッタの斜視図である。
【０００７】図６において、干渉光学系１８はフィゾー
型干渉計を用いている。ＬＤ光源回路１２から出射され
たレーザ光は、偏波面保持光ファイバ１５及びコリメー
タレンズ２２を介して偏光ビームスプリッタ２３に入射
され、当該偏光ビームスプリッタ２３及び直角プリズム
２４により平行な２つの光学経路Ｃ１、Ｃ２に分割さ
れ、直角プリズム２８，２９に導かれる（図７）。
型干渉計を用いている。ＬＤ光源回路１２から出射され
たレーザ光は、偏波面保持光ファイバ１５及びコリメー
タレンズ２２を介して偏光ビームスプリッタ２３に入射
され、当該偏光ビームスプリッタ２３及び直角プリズム
２４により平行な２つの光学経路Ｃ１、Ｃ２に分割さ
れ、直角プリズム２８，２９に導かれる（図７）。
【０００８】直角プリズム２８，２９に導入されたレー
ザ光は、この直角プリズム２８，２９でそれぞれ進行方
向を９０度曲げられて互いに逆方向で外向きに進行し、
ガラスで形成された平面基準板３１，３２の基準平面Ｓ
１，Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２とで反射する。
ザ光は、この直角プリズム２８，２９でそれぞれ進行方
向を９０度曲げられて互いに逆方向で外向きに進行し、
ガラスで形成された平面基準板３１，３２の基準平面Ｓ
１，Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２とで反射する。
【０００９】これらの反射光は、夫々もと来た光路を逆
に進み、偏光ビームスプリッタ２５，２６により夫々進
行方向を９０度曲げられ、別々の撮像素子１９ａ，２０
ａに干渉縞を生成する（図７）。
に進み、偏光ビームスプリッタ２５，２６により夫々進
行方向を９０度曲げられ、別々の撮像素子１９ａ，２０
ａに干渉縞を生成する（図７）。
【００１０】撮像素子１９ａ，２０ａでそれぞれ撮像さ
れた干渉縞は、コントローラ１４に入力されて解析処理
に供せられ、被測定面Ｍ１，Ｍ２の平行度が求められ
る。
れた干渉縞は、コントローラ１４に入力されて解析処理
に供せられ、被測定面Ｍ１，Ｍ２の平行度が求められ
る。
【００１１】このように、従来の対向平面平行度測定装
置は、２組の撮像素子１９ａ，２０ａを有している。
置は、２組の撮像素子１９ａ，２０ａを有している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記対
向平面平行度測定装置は２組の撮像素子１９ａ，２０ａ
を有しているため、以下に示すような問題点がある。
向平面平行度測定装置は２組の撮像素子１９ａ，２０ａ
を有しているため、以下に示すような問題点がある。
【００１３】２組の撮像素子１９ａ，２０ａから干渉
縞を入力するコントローラ１４は２系統入力できるもの
が必要となるため、コントローラ１４の製造が複雑でコ
スト高となっている。
縞を入力するコントローラ１４は２系統入力できるもの
が必要となるため、コントローラ１４の製造が複雑でコ
スト高となっている。
【００１４】２組の撮像素子１９ａ，２０ａからの２
系統の画像は、被測定物の位置決め又は測定時の利便性
のために、夫々同時に動画像として観測できることが必
要である。２系統の画像を同時に動画像として観測でき
るようにするコントローラは、非常に高価であり、ま
た、２系統の画像を同時に動画像として観測できない一
般的なコントローラを用いる場合は、ソフトウェアによ
り２系統の画像入力を高速度で切り替え、擬似的に同時
入力で動画像を表示するので、ソフトウェアが煩雑にな
る。
系統の画像は、被測定物の位置決め又は測定時の利便性
のために、夫々同時に動画像として観測できることが必
要である。２系統の画像を同時に動画像として観測でき
るようにするコントローラは、非常に高価であり、ま
た、２系統の画像を同時に動画像として観測できない一
般的なコントローラを用いる場合は、ソフトウェアによ
り２系統の画像入力を高速度で切り替え、擬似的に同時
入力で動画像を表示するので、ソフトウェアが煩雑にな
る。
【００１５】対向平面平行度測定装置を測定範囲に合
わせて小型化する場合には、干渉光学系１８自体の小型
化は比較的容易であるが、ＣＣＤカメラ１９，２０は小
型化が困難であり、そのＣＣＤカメラ１９，２０を２台
持つことは、対向平面平行度測定装置の小型化に限界を
もたらす結果となっている。
わせて小型化する場合には、干渉光学系１８自体の小型
化は比較的容易であるが、ＣＣＤカメラ１９，２０は小
型化が困難であり、そのＣＣＤカメラ１９，２０を２台
持つことは、対向平面平行度測定装置の小型化に限界を
もたらす結果となっている。
【００１６】本発明は、上記点に着目してなされたもの
であり、撮像手段を１つのみ使用して対向平面の平行度
を測定することができる対向平面平行度測定装置を提供
することを目的とする。
であり、撮像手段を１つのみ使用して対向平面の平行度
を測定することができる対向平面平行度測定装置を提供
することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の対向平面平行度測定装置は、相対向する
２つの平面を同時に２つの干渉画像として観測する２組
の干渉光学系を有し、該相対向する２つの平面の平行度
を測定する対向平面平行度測定装置において、前記２組
の干渉光学系から出射された２つの光束の光路を同一方
向に変更する光路変更手段と、該光路変更手段により光
路を変更された２つの光束を２つの干渉画像として撮像
する単一の撮像手段とを備えることを特徴とする。
め、請求項１の対向平面平行度測定装置は、相対向する
２つの平面を同時に２つの干渉画像として観測する２組
の干渉光学系を有し、該相対向する２つの平面の平行度
を測定する対向平面平行度測定装置において、前記２組
の干渉光学系から出射された２つの光束の光路を同一方
向に変更する光路変更手段と、該光路変更手段により光
路を変更された２つの光束を２つの干渉画像として撮像
する単一の撮像手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】請求項１の対向平面平行度測定装置によれ
ば、光路変更手段が２組の干渉光学系から出射された２
つの光束の光路を同一方向に変更し、単一の撮像手段が
該光路変更手段により光路を変更された２つの光束を２
つの干渉画像として撮像するので、撮像手段を１つのみ
使用して対向平面の平行度を測定することができる。ま
た、撮像手段を１つのみにしたことから、対向平面平行
度測定装置の小型化を可能にすると共に該装置のコスト
を安価にすることができる。また、１つの撮像面上に２
つの干渉画像を投影するため、撮像手段の画素を有効に
活用することができる。
ば、光路変更手段が２組の干渉光学系から出射された２
つの光束の光路を同一方向に変更し、単一の撮像手段が
該光路変更手段により光路を変更された２つの光束を２
つの干渉画像として撮像するので、撮像手段を１つのみ
使用して対向平面の平行度を測定することができる。ま
た、撮像手段を１つのみにしたことから、対向平面平行
度測定装置の小型化を可能にすると共に該装置のコスト
を安価にすることができる。また、１つの撮像面上に２
つの干渉画像を投影するため、撮像手段の画素を有効に
活用することができる。
【００１９】請求項２の対向平面平行度測定装置は、請
求項１記載の対向平面平行度測定装置において、前記撮
像手段で撮像された２つの干渉画像を夫々分離し、該分
離された干渉画像を使用して前記相対向する２つの平面
の平行度を測定する平行度測定手段を備えたことを特徴
とする。
求項１記載の対向平面平行度測定装置において、前記撮
像手段で撮像された２つの干渉画像を夫々分離し、該分
離された干渉画像を使用して前記相対向する２つの平面
の平行度を測定する平行度測定手段を備えたことを特徴
とする。
【００２０】請求項２の対向平面平行度測定装置によれ
ば、平行度測定手段が撮像手段で撮像された２つの干渉
画像を夫々分離し、該分離された２つの干渉画像を使用
して相対向する２つの平面の平行度を測定するので、解
像度を落す作業や画像サイズの変更作業が不要となり、
解析速度を向上させることができる。
ば、平行度測定手段が撮像手段で撮像された２つの干渉
画像を夫々分離し、該分離された２つの干渉画像を使用
して相対向する２つの平面の平行度を測定するので、解
像度を落す作業や画像サイズの変更作業が不要となり、
解析速度を向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２２】図１は本発明の実施の形態に係る対向平面
平行度測定装置の概略構成図である。測定対象であるマ
イクロメータ２は、製造最終工程又は検査工程におい
て、マイクロ搬送・プローブ支持機構３によって搬送さ
れる。対向平面平行度測定装置１は、マイクロメータ２
と一緒にマイクロ搬送・プローブ支持機構３によって搬
送されるプローブ本体１１と、このプローブ本体１１に
光を供給するＬＤ（レーザ・ダイオード）光源回路１２
と、マイクロメータ２の被測定面に適度な測定圧を加え
るための測定圧付加機構１３と、マイクロメータ２のス
ピンドル４２を１８０度回転させるための回転駆動機構
１０と、これら各部やマイクロ搬送・プローブ支持機構
３を制御すると共に測定に必要な演算処理を実行するコ
ントローラ１４とを備えている。ＬＤ光源回路１２とプ
ローブ本体１１とは、偏波面保持光ファイバ１５及び光
ファイバコネクタ１７を介して光学的に接続されてい
る。測定圧付加機構１３とプローブ本体１１とはワイヤ
１６を介して機械的に接続されている。
平行度測定装置の概略構成図である。測定対象であるマ
イクロメータ２は、製造最終工程又は検査工程におい
て、マイクロ搬送・プローブ支持機構３によって搬送さ
れる。対向平面平行度測定装置１は、マイクロメータ２
と一緒にマイクロ搬送・プローブ支持機構３によって搬
送されるプローブ本体１１と、このプローブ本体１１に
光を供給するＬＤ（レーザ・ダイオード）光源回路１２
と、マイクロメータ２の被測定面に適度な測定圧を加え
るための測定圧付加機構１３と、マイクロメータ２のス
ピンドル４２を１８０度回転させるための回転駆動機構
１０と、これら各部やマイクロ搬送・プローブ支持機構
３を制御すると共に測定に必要な演算処理を実行するコ
ントローラ１４とを備えている。ＬＤ光源回路１２とプ
ローブ本体１１とは、偏波面保持光ファイバ１５及び光
ファイバコネクタ１７を介して光学的に接続されてい
る。測定圧付加機構１３とプローブ本体１１とはワイヤ
１６を介して機械的に接続されている。
【００２３】プローブ本体１１は、内部に各被測定面を
計測するための別々の光学経路を形成する干渉光学系１
８ａを備えると共に、この干渉光学系１８ａを介して抽
出された干渉像をそれぞれ撮像する撮像手段であるＣＣ
Ｄカメラ４８を設けたものである。プローブ本体１１の
図中下端部に後述する測定ヘッド部２７が形成され、こ
の測定ヘッド部２７の両端部に被測定面であるマイクロ
メータ２のアンビル４１の先端面（以下、「被測定面Ｍ
１」という）とスピンドル４２の先端面（以下、「被測
定面Ｍ２」という）とを挟みこんで測定が行われる。
計測するための別々の光学経路を形成する干渉光学系１
８ａを備えると共に、この干渉光学系１８ａを介して抽
出された干渉像をそれぞれ撮像する撮像手段であるＣＣ
Ｄカメラ４８を設けたものである。プローブ本体１１の
図中下端部に後述する測定ヘッド部２７が形成され、こ
の測定ヘッド部２７の両端部に被測定面であるマイクロ
メータ２のアンビル４１の先端面（以下、「被測定面Ｍ
１」という）とスピンドル４２の先端面（以下、「被測
定面Ｍ２」という）とを挟みこんで測定が行われる。
【００２４】図２は本発明の実施の形態に係る対向平面
平行度測定装置における干渉光学系１８ａの概略正面
図、図３は図２の干渉光学系１８ａの概略側面図、図４
は図２の干渉光学系１８ａの偏光ビームスプリッタの斜
視図である。
平行度測定装置における干渉光学系１８ａの概略正面
図、図３は図２の干渉光学系１８ａの概略側面図、図４
は図２の干渉光学系１８ａの偏光ビームスプリッタの斜
視図である。
【００２５】本発明の実施の形態に係る対向平面平行度
測定装置１の干渉光学系１８ａはフィゾー型干渉計を用
いている。この干渉光学系１８ａは図１に示すように偏
波面保持光ファイバ１５を介してレーザ光を出射するＬ
Ｄ光源回路１２に接続されている。当該ＬＤ光源回路１
２から出射されたレーザ光は、偏波面保持光ファイバ１
５及び光ファイバコネクタ１７を介して筐体２１の内部
に導入される。導入されたレーザ光は、まずコリメータ
レンズ２２で約７ｍｍφ程度の光束にコリメートされ
る。コリメータレンズ２２からのレーザ光は、偏光ビー
ムスプリッタ２３に入射され、ここで一部が透過し、残
りが反射して進行方向を９０度曲げられる。進行方向を
９０度曲げられたレーザ光は、直角プリズム２４にて再
度９０度進行方向を曲げられる。これにより、レーザ光
は、平行な２つの光学経路Ｃ１、Ｃ２に分割される（図
４）。
測定装置１の干渉光学系１８ａはフィゾー型干渉計を用
いている。この干渉光学系１８ａは図１に示すように偏
波面保持光ファイバ１５を介してレーザ光を出射するＬ
Ｄ光源回路１２に接続されている。当該ＬＤ光源回路１
２から出射されたレーザ光は、偏波面保持光ファイバ１
５及び光ファイバコネクタ１７を介して筐体２１の内部
に導入される。導入されたレーザ光は、まずコリメータ
レンズ２２で約７ｍｍφ程度の光束にコリメートされ
る。コリメータレンズ２２からのレーザ光は、偏光ビー
ムスプリッタ２３に入射され、ここで一部が透過し、残
りが反射して進行方向を９０度曲げられる。進行方向を
９０度曲げられたレーザ光は、直角プリズム２４にて再
度９０度進行方向を曲げられる。これにより、レーザ光
は、平行な２つの光学経路Ｃ１、Ｃ２に分割される（図
４）。
【００２６】各光学経路Ｃ１，Ｃ２を進行するレーザ光
は、偏光ビームスプリッタ４５，４６をそれぞれ透過し
て、直角プリズム２８，２９に導入される。直角プリズ
ム２８，２９に導入されたレーザ光は、この直角プリズ
ム２８，２９でそれぞれ進行方向を９０度曲げられて互
いに逆方向で外向きに進行する。
は、偏光ビームスプリッタ４５，４６をそれぞれ透過し
て、直角プリズム２８，２９に導入される。直角プリズ
ム２８，２９に導入されたレーザ光は、この直角プリズ
ム２８，２９でそれぞれ進行方向を９０度曲げられて互
いに逆方向で外向きに進行する。
【００２７】筐体２１は、直角プリズム２８，２９から
のレーザ光を透過するように開口されている。この開口
を塞ぐように透明の平面基準板３１，３２が筐体２２の
側壁外面にそれぞれ添接されている。平面基準板３１，
３２は、例えばガラスで形成されており、直角プリズム
２８，２９に対向する面には、被測定面Ｍ１，Ｍ２の反
射率に応じたハーフミラーコーディングが施され、この
面が基準平面Ｓ１，Ｓ２となる。フィゾー型干渉計は、
この基準平面Ｓ１，Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２とで反射
された２つのレーザ光を干渉させる干渉計である。
のレーザ光を透過するように開口されている。この開口
を塞ぐように透明の平面基準板３１，３２が筐体２２の
側壁外面にそれぞれ添接されている。平面基準板３１，
３２は、例えばガラスで形成されており、直角プリズム
２８，２９に対向する面には、被測定面Ｍ１，Ｍ２の反
射率に応じたハーフミラーコーディングが施され、この
面が基準平面Ｓ１，Ｓ２となる。フィゾー型干渉計は、
この基準平面Ｓ１，Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２とで反射
された２つのレーザ光を干渉させる干渉計である。
【００２８】この対向平面平行度測定装置１では、２枚
の平面基準板３１，３２を密着固定する測定ヘッド部２
７の平面基準板固定面をゲージブロック並の良好な平行
平面にラッピング加工し、その上で平面基準板３１，３
２の基準平面をリンキングによって固定しているので、
基準平面Ｓ１，Ｓ２は、極めて高精度な干渉計の閉口基
準面として用いることができる。また、適当なるキャリ
ブレーション法を併用すれば、更に一致度は高まる。
の平面基準板３１，３２を密着固定する測定ヘッド部２
７の平面基準板固定面をゲージブロック並の良好な平行
平面にラッピング加工し、その上で平面基準板３１，３
２の基準平面をリンキングによって固定しているので、
基準平面Ｓ１，Ｓ２は、極めて高精度な干渉計の閉口基
準面として用いることができる。また、適当なるキャリ
ブレーション法を併用すれば、更に一致度は高まる。
【００２９】平面基準板３１には、中央部に測定用の開
口部を有する固定保護板３３がリンギングによって添接
されている。固定保護板３３は、焼き入れされた鋼又は
超硬合金を用い、平面基準板３１の基準平面Ｓ１と平行
になるように高精度にラッピング加工されている。一
方、平面基準板３２には、中央部に測定用の開口部を有
する可動加圧板３４が設けられている。この可動加圧板
３４は、測定圧付加機構１３により図中矢印方向に移動
して被測定面Ｍ１，Ｍ２に適当な測定圧を付与する。
口部を有する固定保護板３３がリンギングによって添接
されている。固定保護板３３は、焼き入れされた鋼又は
超硬合金を用い、平面基準板３１の基準平面Ｓ１と平行
になるように高精度にラッピング加工されている。一
方、平面基準板３２には、中央部に測定用の開口部を有
する可動加圧板３４が設けられている。この可動加圧板
３４は、測定圧付加機構１３により図中矢印方向に移動
して被測定面Ｍ１，Ｍ２に適当な測定圧を付与する。
【００３０】平面基準板３１，３２の各基準平面Ｓ１，
Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２とで反射された２つのレーザ
光は、直角プリズム２８，２９で反射して進行方向を９
０度曲げられ、偏光ビームスプリッタ４５，４６で図２
の紙面に垂直に共に同一方向に折り曲げられて、光学経
路Ｐ１，Ｐ２を通る（図３，図４）。
Ｓ２と被測定面Ｍ１，Ｍ２とで反射された２つのレーザ
光は、直角プリズム２８，２９で反射して進行方向を９
０度曲げられ、偏光ビームスプリッタ４５，４６で図２
の紙面に垂直に共に同一方向に折り曲げられて、光学経
路Ｐ１，Ｐ２を通る（図３，図４）。
【００３１】そして、１つの撮像素子４８ａで光学経路
Ｐ１，Ｐ２からのそれぞれのレーザ光を干渉縞として撮
像するため、ビームスプリッタ４５，４６で図２の紙面
に垂直に共に同一方向に折り曲げられた２つのレーザ光
は、縮小投影レンズ光学系４７により縮小され、撮像素
子４８ａに干渉縞として撮像される。撮像素子４８ａに
撮像された２つの干渉縞は、コントローラ１４に入力さ
れて、分離され、解析処理に供せられて、被測定面Ｍ
１，Ｍ２の平行度が求められる。このとき、撮像素子４
８ａは２つの干渉縞を並べて撮像しているため、コント
ローラ１４は入力された画像から必要部分を切り出して
そのまま解析処理を行うことができ、解像度を落す作業
や画像サイズの変更作業が不要となり、解析速度を向上
させることが可能である。
Ｐ１，Ｐ２からのそれぞれのレーザ光を干渉縞として撮
像するため、ビームスプリッタ４５，４６で図２の紙面
に垂直に共に同一方向に折り曲げられた２つのレーザ光
は、縮小投影レンズ光学系４７により縮小され、撮像素
子４８ａに干渉縞として撮像される。撮像素子４８ａに
撮像された２つの干渉縞は、コントローラ１４に入力さ
れて、分離され、解析処理に供せられて、被測定面Ｍ
１，Ｍ２の平行度が求められる。このとき、撮像素子４
８ａは２つの干渉縞を並べて撮像しているため、コント
ローラ１４は入力された画像から必要部分を切り出して
そのまま解析処理を行うことができ、解像度を落す作業
や画像サイズの変更作業が不要となり、解析速度を向上
させることが可能である。
【００３２】上述したように、本発明の実施の形態によ
れば、干渉した２つのレーザ光を偏光ビームスプリッタ
４５，４６により同一方向に折り曲げ、単一の撮像素子
４８ａで１度に撮像できるようにしたので、撮像素子を
１つのみ使用して対向平面の平行度を測定することがで
きる。また、撮像素子を１つのみにしたことから、対向
平面平行度測定装置１の小型化を可能にすると共に該装
置のコストを安価にすることができる。また、１つの撮
像面上に２つの干渉縞を投影するため、撮像素子４８ａ
の画素を有効に活用することができる。
れば、干渉した２つのレーザ光を偏光ビームスプリッタ
４５，４６により同一方向に折り曲げ、単一の撮像素子
４８ａで１度に撮像できるようにしたので、撮像素子を
１つのみ使用して対向平面の平行度を測定することがで
きる。また、撮像素子を１つのみにしたことから、対向
平面平行度測定装置１の小型化を可能にすると共に該装
置のコストを安価にすることができる。また、１つの撮
像面上に２つの干渉縞を投影するため、撮像素子４８ａ
の画素を有効に活用することができる。
【００３３】上述した撮像素子４８ａが２つの干渉像を
並べて撮像可能な画素数の多い大面積撮像面を有する場
合には、上述の縮小投影レンズ光学系４７を使用しなく
てもよい。
並べて撮像可能な画素数の多い大面積撮像面を有する場
合には、上述の縮小投影レンズ光学系４７を使用しなく
てもよい。
【００３４】尚、本実施の形態では、１つの撮像素子４
８ａしか使用しないため、２系統の画像を同時に動画像
として観測できるコントローラの使用を不要にして、製
造コストの大幅な削減が可能であり、加えて、一般的な
コントローラとした場合でも２系統の画像入力を高速で
切り換えるためのソフトウェアを必要としない。
８ａしか使用しないため、２系統の画像を同時に動画像
として観測できるコントローラの使用を不要にして、製
造コストの大幅な削減が可能であり、加えて、一般的な
コントローラとした場合でも２系統の画像入力を高速で
切り換えるためのソフトウェアを必要としない。
【００３５】また、本実施の形態の偏光ビームスプリッ
タ４５，４６はサイズの大きい１つの偏光ビームスプリ
ッタに置き換えることもできる。
タ４５，４６はサイズの大きい１つの偏光ビームスプリ
ッタに置き換えることもできる。
【００３６】また、本発明はマイクロメータの測定面の
平行度を高精度に測定することに適用でき、これ以外に
も、直方体等の構造体の内壁の平行平面に対し、干渉画
像情報を取得する干渉光学系を有する測定装置全般に適
用できる。
平行度を高精度に測定することに適用でき、これ以外に
も、直方体等の構造体の内壁の平行平面に対し、干渉画
像情報を取得する干渉光学系を有する測定装置全般に適
用できる。
【００３７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
対向平面平行度測定装置によれば、光路変更手段が２組
の干渉光学系から出射された２つの光束の光路を同一方
向に変更し、単一の撮像手段が該光路変更手段により光
路を変更された２つの光束を２つの干渉画像として撮像
するので、撮像手段を１つのみ使用して対向平面の平行
度を測定することができる。また、撮像手段を１つのみ
にしたことから、対向平面平行度測定装置の小型化を可
能にすると共に該装置のコストを安価にすることができ
る。また、１つの撮像面上に２つの干渉画像を投影する
ため、撮像手段の画素を有効に活用することができる。
対向平面平行度測定装置によれば、光路変更手段が２組
の干渉光学系から出射された２つの光束の光路を同一方
向に変更し、単一の撮像手段が該光路変更手段により光
路を変更された２つの光束を２つの干渉画像として撮像
するので、撮像手段を１つのみ使用して対向平面の平行
度を測定することができる。また、撮像手段を１つのみ
にしたことから、対向平面平行度測定装置の小型化を可
能にすると共に該装置のコストを安価にすることができ
る。また、１つの撮像面上に２つの干渉画像を投影する
ため、撮像手段の画素を有効に活用することができる。
【００３８】請求項２の対向平面平行度測定装置によれ
ば、平行度測定手段が撮像手段で撮像された２つの干渉
画像を夫々分離し、該分離された２つの干渉画像を使用
して相対向する２つの平面の平行度を測定するので、解
像度を落す作業や画像サイズの変更作業が不要となり、
解析速度を向上させることができる。
ば、平行度測定手段が撮像手段で撮像された２つの干渉
画像を夫々分離し、該分離された２つの干渉画像を使用
して相対向する２つの平面の平行度を測定するので、解
像度を落す作業や画像サイズの変更作業が不要となり、
解析速度を向上させることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る対向平面平行度測定
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る対向平面平行度測定
装置における干渉光学系１８ａの概略正面図である。
装置における干渉光学系１８ａの概略正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る対向平面平行度測定
装置における干渉光学系１８ａの概略側面図である。
装置における干渉光学系１８ａの概略側面図である。
【図４】干渉光学系１８ａの偏光ビームスプリッタの斜
視図である。
視図である。
【図５】従来の対向平面平行度測定装置の概略構成図で
ある。
ある。
【図６】従来の対向平面平行度測定装置における干渉光
学系１８の概略正面図である。
学系１８の概略正面図である。
【図７】干渉光学系１８の偏光ビームスプリッタの斜視
図である。
図である。
１５ 偏波面保持光ファイバ １７ 光ファイバコネクタ ２１ 筐体 ２２ コリメータレンズ ２３，４５，４６ 偏光ビームスプリッタ ２４，２８，２９ 直角プリズム ３１，３２ 平面基準板 ３３ 固定保護板 ３４ 可動加圧板 ４７ 縮小投影レンズ光学系 ４８ａ 撮像素子
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA04 EE05 FF02 GG04 GG13 GG23 GG44 HH03 HH08 JJ01 KK04 2F065 AA47 BB25 CC00 FF51 GG06 HH03 HH04 HH13 JJ03 JJ26 LL02 LL04 LL37 LL46 QQ28
Claims (2)
- 【請求項１】 相対向する２つの平面を同時に２つの干
渉画像として観測する２組の干渉光学系を有し、該相対
向する２つの平面の平行度を測定する対向平面平行度測
定装置において、 前記２組の干渉光学系から出射された２つの光束の光路
を同一方向に変更する光路変更手段と、該光路変更手段
により光路を変更された２つの光束を２つの干渉画像と
して撮像する単一の撮像手段とを備えることを特徴とす
る対向平面平行度測定装置。 - 【請求項２】 前記撮像手段で撮像された２つの干渉画
像を夫々分離し、該分離された干渉画像を使用して前記
相対向する２つの平面の平行度を測定する平行度測定手
段を備えたことを特徴とする請求項１記載の対向平面平
行度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058986A JP2001249014A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 対向平面平行度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058986A JP2001249014A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 対向平面平行度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001249014A true JP2001249014A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18579498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000058986A Pending JP2001249014A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 対向平面平行度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001249014A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1304818C (zh) * | 2003-12-01 | 2007-03-14 | 富士能株式会社 | 平行度测定方法 |
| JP2008008816A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Mitsutoyo Corp | 干渉測長機 |
| KR102691449B1 (ko) * | 2023-09-15 | 2024-08-05 | 고동한 | 단일빔과 단일 오토콜리메이터를 이용한 2평면 평행도 계측 장치 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058986A patent/JP2001249014A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1304818C (zh) * | 2003-12-01 | 2007-03-14 | 富士能株式会社 | 平行度测定方法 |
| JP2008008816A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Mitsutoyo Corp | 干渉測長機 |
| KR102691449B1 (ko) * | 2023-09-15 | 2024-08-05 | 고동한 | 단일빔과 단일 오토콜리메이터를 이용한 2평면 평행도 계측 장치 |
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060426 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061130 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081031 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090309 |