JP2678463B2 - 屈折率測定方法 - Google Patents
屈折率測定方法Info
- Publication number
- JP2678463B2 JP2678463B2 JP14983188A JP14983188A JP2678463B2 JP 2678463 B2 JP2678463 B2 JP 2678463B2 JP 14983188 A JP14983188 A JP 14983188A JP 14983188 A JP14983188 A JP 14983188A JP 2678463 B2 JP2678463 B2 JP 2678463B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- lens
- interference fringes
- output
- light wave
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、屈折率測定方法に関し、特に、プラスチ
ック製のレンズの屈折率及び屈折率分布を測定するのに
適した屈折率測定方法に関する。
ック製のレンズの屈折率及び屈折率分布を測定するのに
適した屈折率測定方法に関する。
［従来の技術］ プラスチックレンズは、レンズの軽量化や原価低減、
あるいは非球面レンズなどに対するニーズから、近年多
用されるようになっている。
あるいは非球面レンズなどに対するニーズから、近年多
用されるようになっている。
しかし、プラスチックレンズを物性面の安定という観
点からみると、ガラスレンズに比べて、製造上、屈折率
及びその分布が不安定で変動が大きい欠点がある。した
がって、プラスチックレンズは、屈折率とその分布を成
形後に一個一個測定する必要がある。この場合、レンズ
を破壊するわけにはいかないから、その測定は容易では
ない。非球面レンズなどであればなおさらである。
点からみると、ガラスレンズに比べて、製造上、屈折率
及びその分布が不安定で変動が大きい欠点がある。した
がって、プラスチックレンズは、屈折率とその分布を成
形後に一個一個測定する必要がある。この場合、レンズ
を破壊するわけにはいかないから、その測定は容易では
ない。非球面レンズなどであればなおさらである。
このようなプラスチックレンズの屈折率の測定方法と
して、従来は次のようなものがあった。
して、従来は次のようなものがあった。
用いられる装置は、全体としては、マッハ・シェンダ
ーの干渉計になっていて、一光束を平面波の参照光とし
て使い、もう一光束中に被検レンズを、被検レンズと屈
折率がほぼ等しいマッチング液に浸してセットする。さ
らに、屈折率参照用として、被検レンズに屈折率の近
い、屈折率既知のガラス試料も同時に液浸してセットす
る。このよな液浸装置をマッハ・シェンダー干渉計の一
光束中に置くことにより生ずる干渉縞観測において、Ｎ
本の干渉縞が観測される間の試料の厚さの差を測定し
て、その測定値から被検レンズの屈折率を求めていた。
ーの干渉計になっていて、一光束を平面波の参照光とし
て使い、もう一光束中に被検レンズを、被検レンズと屈
折率がほぼ等しいマッチング液に浸してセットする。さ
らに、屈折率参照用として、被検レンズに屈折率の近
い、屈折率既知のガラス試料も同時に液浸してセットす
る。このよな液浸装置をマッハ・シェンダー干渉計の一
光束中に置くことにより生ずる干渉縞観測において、Ｎ
本の干渉縞が観測される間の試料の厚さの差を測定し
て、その測定値から被検レンズの屈折率を求めていた。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、マッチング液の屈折率は、温度変化等に伴っ
て変動するものである。したがって上述の測定方法で
は、温度が変化すればＮ本の干渉縞の生じる範囲も変動
し、その度毎にその部分の試料の厚さを測定しなければ
ならない。また、レンズの屈折率分布が一様でなけれ
ば、不規則な形の干渉縞が発生するので、Ｎ本の縞とい
うのはどのように解釈すればよいかが困難な事態が生じ
る。したがって、このような場合の屈折率測定において
は、定量解釈が難しい欠点があった。また、そのために
測定の自動化なども困難であった。
て変動するものである。したがって上述の測定方法で
は、温度が変化すればＮ本の干渉縞の生じる範囲も変動
し、その度毎にその部分の試料の厚さを測定しなければ
ならない。また、レンズの屈折率分布が一様でなけれ
ば、不規則な形の干渉縞が発生するので、Ｎ本の縞とい
うのはどのように解釈すればよいかが困難な事態が生じ
る。したがって、このような場合の屈折率測定において
は、定量解釈が難しい欠点があった。また、そのために
測定の自動化なども困難であった。
この発明は、そのような従来の欠点を解消し、レンズ
等被検物を破壊せずにその屈折率と屈折率分布を測定す
ることができ、しかも定量解釈が容易で、測定の自動化
を行うのも容易な屈折率測定方法を提供することを目的
とする。
等被検物を破壊せずにその屈折率と屈折率分布を測定す
ることができ、しかも定量解釈が容易で、測定の自動化
を行うのも容易な屈折率測定方法を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の屈折率測定方
法は、屈折率及び形状が既知の試料と、屈折率が未知で
形状が既知の被検物とを、屈折率が上記被検物とわずか
に異なるマッチング液中に浸し、これらにコヒーレント
光を透過させて、その透過光波を参照光波と重ね合わせ
て干渉縞を発生させ、上記試料を透過した光波により生
ずる干渉縞の強度分布を出力してその出力から上記マッ
チング液の屈折率を求めると共に、上記被検物を透過し
た光波により生ずる干渉縞の強度分布を出力して、その
出力から、その干渉縞を表す多項式のディフォーカス項
と収差項とを分離して、上記ディフォーカス項と上記マ
ッチング液の屈折率とから上記被検物の平均屈折率を求
め、上記収差項から上記被検物の屈折率分布を求めるよ
うにしたことを特徴とする。
法は、屈折率及び形状が既知の試料と、屈折率が未知で
形状が既知の被検物とを、屈折率が上記被検物とわずか
に異なるマッチング液中に浸し、これらにコヒーレント
光を透過させて、その透過光波を参照光波と重ね合わせ
て干渉縞を発生させ、上記試料を透過した光波により生
ずる干渉縞の強度分布を出力してその出力から上記マッ
チング液の屈折率を求めると共に、上記被検物を透過し
た光波により生ずる干渉縞の強度分布を出力して、その
出力から、その干渉縞を表す多項式のディフォーカス項
と収差項とを分離して、上記ディフォーカス項と上記マ
ッチング液の屈折率とから上記被検物の平均屈折率を求
め、上記収差項から上記被検物の屈折率分布を求めるよ
うにしたことを特徴とする。
［作用］ 第11図及び第12図に示されるように、屈折率nmが被検
物の屈折率ntとほぼ等しいマッチング液に浸した被検物
に、波長λの平面波を透過させた時、その透過波と参照
波とによって得られる干渉縞W0（x,y）を考える。
物の屈折率ntとほぼ等しいマッチング液に浸した被検物
に、波長λの平面波を透過させた時、その透過波と参照
波とによって得られる干渉縞W0（x,y）を考える。
被検物の形状は既知であり（設計値又は測定値が既
知）、その量を Ｉ面：Z1＝S1（x,y） II面：Z2＝S2（x,y） とし、中心肉厚をｄとすると、両面のSag量合計Sag（x,
y）は Sag（x,y）＝S1（x,y）＋S2（x,y）…（１） 一方、屈折率nt（x,y）を、平均屈折率nt0と屈折率分布
Δnt（x,y）とに分離すると、 W0（x,y）＝Sag（x,y）・［nt0−nm］＋［ｄ−Sag（x,
y）］Δnt（x,y）…（２） （２）式よりマッチング液の屈折率nmを測定すれば、
W0（x,y）はnt0及びΔnt（x,y）のみの関数になるが、
一般には、この二つのパラメータを分離して求めること
はできない。
知）、その量を Ｉ面：Z1＝S1（x,y） II面：Z2＝S2（x,y） とし、中心肉厚をｄとすると、両面のSag量合計Sag（x,
y）は Sag（x,y）＝S1（x,y）＋S2（x,y）…（１） 一方、屈折率nt（x,y）を、平均屈折率nt0と屈折率分布
Δnt（x,y）とに分離すると、 W0（x,y）＝Sag（x,y）・［nt0−nm］＋［ｄ−Sag（x,
y）］Δnt（x,y）…（２） （２）式よりマッチング液の屈折率nmを測定すれば、
W0（x,y）はnt0及びΔnt（x,y）のみの関数になるが、
一般には、この二つのパラメータを分離して求めること
はできない。
さて、ここで上記の（２）式を、波面収差の展開式で
は一般的なゼルニケの多項式を用いて展開すると、 W0（x,y）＝Sag（x,y）・［nt0−nm］＋［ｄ−Sag（x,
y）］Δnt（x,y） ＝C1＋C2ρcos＋C3ρsin＋C4（２ρ2−１）＋C5ρ2
cos2＋… と書ける。
は一般的なゼルニケの多項式を用いて展開すると、 W0（x,y）＝Sag（x,y）・［nt0−nm］＋［ｄ−Sag（x,
y）］Δnt（x,y） ＝C1＋C2ρcos＋C3ρsin＋C4（２ρ2−１）＋C5ρ2
cos2＋… と書ける。
C2ρcos，C3ρsinはチルト項、 C4（２ρ2−１）はディフォーカス項（W2） C5ρ2cos2＋…は収差項（Ｗ） である。
そして、今［nt0−nm］≒０だから、Sag（x,y）・［n
t0−nm］は２次関数で近似でき、ディフォーカス項とほ
ぼ等しくなる。
t0−nm］は２次関数で近似でき、ディフォーカス項とほ
ぼ等しくなる。
第13図は、一方の面が球面（曲率半径ｒ）、他方の面
が平面（曲率半径∞）、直径がＤであって屈折率分布の
ない種々のＲナンバー（Ｒ＝r/D）の被検物を考え、そ
の被検物を、縞本数３本（W0＝３λ）及び１本（W0＝１
λ）なる縞を観測可能なようにマッチング液の調合を行
ったと想定した場合の、収差項（ΔＷ）の値を示してい
る。縞読取の再現性をRmsでλ/25とすれば、縞本数３本
の場合でもＲ＞0.7となる。
が平面（曲率半径∞）、直径がＤであって屈折率分布の
ない種々のＲナンバー（Ｒ＝r/D）の被検物を考え、そ
の被検物を、縞本数３本（W0＝３λ）及び１本（W0＝１
λ）なる縞を観測可能なようにマッチング液の調合を行
ったと想定した場合の、収差項（ΔＷ）の値を示してい
る。縞読取の再現性をRmsでλ/25とすれば、縞本数３本
の場合でもＲ＞0.7となる。
したがって、ほとんどのＲナンバーの被検物が、縞読
取再現性以下となり、観測された干渉縞の成分がディフ
ォーカス項（W2）のみで表されることを示している。
取再現性以下となり、観測された干渉縞の成分がディフ
ォーカス項（W2）のみで表されることを示している。
したがって、読み取った縞W0（x,y）のディフォーカ
ス項W2から［nt0−nm］が求められ、収差項ＷからΔnt
（x,y）が求められ、二つのパラメータの分離が可能と
なる。すなわち、 （Se1，Se2は、第11図に示されるように、被検物両面の
最大Sag量である。） したがって、被検物の屈折率分布が多項式の収差項か
ら求まり、マッチング液の屈折率を知れば、多項式のデ
ィフォーカス項から、被検物の平均屈折率が求まる。
ス項W2から［nt0−nm］が求められ、収差項ＷからΔnt
（x,y）が求められ、二つのパラメータの分離が可能と
なる。すなわち、 （Se1，Se2は、第11図に示されるように、被検物両面の
最大Sag量である。） したがって、被検物の屈折率分布が多項式の収差項か
ら求まり、マッチング液の屈折率を知れば、多項式のデ
ィフォーカス項から、被検物の平均屈折率が求まる。
なお、マッチング液の屈折率nmは、試料の既知の屈折
率と形状とから求めればよい。
率と形状とから求めればよい。
［実施例］ 第１図は、本発明に用いられる測定装置を示してお
り、この装置は基本的にはマッハ・ツェンダーの干渉計
になっている。１は、コヒーレント光（波長λ）を出射
するコヒーレント光源であり、例えば、He−Neレーザ光
源が用いられる。コヒーレント光源１から出射された光
線は、ビームエキスパンダレンズ２によって拡げられ、
コリメータレンズ３によって平行光束となる。４は第１
のハーフミラーであり、このハーフミラー４で反射され
た光束は可動ミラー５でさらに反射されて透明容器６を
透過する。可動ミラー５は、その角度を任意に微動（チ
ルト）させることができる。
り、この装置は基本的にはマッハ・ツェンダーの干渉計
になっている。１は、コヒーレント光（波長λ）を出射
するコヒーレント光源であり、例えば、He−Neレーザ光
源が用いられる。コヒーレント光源１から出射された光
線は、ビームエキスパンダレンズ２によって拡げられ、
コリメータレンズ３によって平行光束となる。４は第１
のハーフミラーであり、このハーフミラー４で反射され
た光束は可動ミラー５でさらに反射されて透明容器６を
透過する。可動ミラー５は、その角度を任意に微動（チ
ルト）させることができる。
透明容器６は、歪みのないガラスで形成されている。
７は、開閉自在な蓋である。透明容器６内には、被検レ
ンズ10の材質がポリメチルメタクリレート（アクリル）
の場合には、例えばジメチルシリコンオイルとフェニル
メチルシリコンオイルとを混合したマッチング液８が入
っている。
７は、開閉自在な蓋である。透明容器６内には、被検レ
ンズ10の材質がポリメチルメタクリレート（アクリル）
の場合には、例えばジメチルシリコンオイルとフェニル
メチルシリコンオイルとを混合したマッチング液８が入
っている。
マッチング液８内には、第２図にも示されるように、
屈折率ng及び形状（θ,L）が既知のガラス試料９と、屈
折率ntが未知で、形状（d,Sag（x,y））が既知の被検レ
ンズ10とが並列に、透過光束に対して垂直に配置されて
いる。被検レンズ10は、一般には例えばポリメチルメタ
クリレート（アクリル）等のプラスチック製のレンズが
対象となるが、ガラスその他の材質のレンズを対象にし
てもよい。
屈折率ng及び形状（θ,L）が既知のガラス試料９と、屈
折率ntが未知で、形状（d,Sag（x,y））が既知の被検レ
ンズ10とが並列に、透過光束に対して垂直に配置されて
いる。被検レンズ10は、一般には例えばポリメチルメタ
クリレート（アクリル）等のプラスチック製のレンズが
対象となるが、ガラスその他の材質のレンズを対象にし
てもよい。
第１のハーフミラー４を透過した光束は、第１の固定
ミラー11で反射された後、さらに第２のハーフミラー12
で反射されて、被検レンズ10又はガラス試料９を通って
きた光波と重ね合わせられる。そして、２つの光波の重
なりによって生じる干渉縞が、第１の結像レンズ13によ
って撮像素子14表面上に結像する。
ミラー11で反射された後、さらに第２のハーフミラー12
で反射されて、被検レンズ10又はガラス試料９を通って
きた光波と重ね合わせられる。そして、２つの光波の重
なりによって生じる干渉縞が、第１の結像レンズ13によ
って撮像素子14表面上に結像する。
この第１の結像レンズ13と撮像素子14とは、一体とな
って図において上下方向に移動できるように設けられて
いる。したがって、第１図においては第１の結像レンズ
13が被検レンズ10に対向しているが、第３図に示される
ように第１の結像レンズ13をガラス試料９に対向させる
こともできる。
って図において上下方向に移動できるように設けられて
いる。したがって、第１図においては第１の結像レンズ
13が被検レンズ10に対向しているが、第３図に示される
ように第１の結像レンズ13をガラス試料９に対向させる
こともできる。
第１図に戻って、撮像素子14は、例えば50×50個の独
立した光電素子により形成されている。そして、その出
力端に、AD変換器15、デジタル用演算回路16及び表示装
置17が順次接続されている。また、演算回路16には、演
算に必要なデータを記憶するメモリ18と、既知のデータ
を入力する入力回路19とが順次接続されている。尚、演
算回路16としては、マイクロコンピュータその他の演算
装置を用いることができる。
立した光電素子により形成されている。そして、その出
力端に、AD変換器15、デジタル用演算回路16及び表示装
置17が順次接続されている。また、演算回路16には、演
算に必要なデータを記憶するメモリ18と、既知のデータ
を入力する入力回路19とが順次接続されている。尚、演
算回路16としては、マイクロコンピュータその他の演算
装置を用いることができる。
20は、透明容器６内の状態を観察するための観察装置
であり、第２のハーフミラー12に対向して設けられた第
２の固定ミラー21と、第２の結像レンズ22と、その結像
位置に設けられた撮像装置23とテレビモニタ24とにより
構成されている。
であり、第２のハーフミラー12に対向して設けられた第
２の固定ミラー21と、第２の結像レンズ22と、その結像
位置に設けられた撮像装置23とテレビモニタ24とにより
構成されている。
本発明の測定方法によって被検レンズ10の屈折率測定
を行うには、まず、既知のデータを入力回路19から入力
する。そして、ガラス試料９に関する既知のデータ（n
g,θ,L）はメモリ18に入力して記憶しておく。被検レン
ズ10の形状に関する既知のデータ（d,Sag（x,y））か
ら、被検レンズ10の両面の最大Sag量（Se1＋Se2）と各
部分の肉厚［ｄ−Sag（x,y）］とを演算回路16で演算し
て、メモリ18に記憶しておく。
を行うには、まず、既知のデータを入力回路19から入力
する。そして、ガラス試料９に関する既知のデータ（n
g,θ,L）はメモリ18に入力して記憶しておく。被検レン
ズ10の形状に関する既知のデータ（d,Sag（x,y））か
ら、被検レンズ10の両面の最大Sag量（Se1＋Se2）と各
部分の肉厚［ｄ−Sag（x,y）］とを演算回路16で演算し
て、メモリ18に記憶しておく。
次に、マッチング液８の屈折率nmを被検レンズ10の屈
折率ntとわずかに異なる値に調整する。この調整は、被
検レンズ10を透過した光波によって生ずる干渉縞の数が
例えば３本以下になるように、テレビモニタ24を見なが
ら行う。具体的には、透明容器６の蓋７を取り外してお
いて、マッチング液８を構成する２種のシリコンオイル
のうちの一方をスポイト等で容器６内に点滴し、マッチ
ング液８を撹拌混合すればよい。同一設計値の被検レン
ズを連続的に測定する場合には、マッチング液８の調整
は、最初だけ行っておけばよい。
折率ntとわずかに異なる値に調整する。この調整は、被
検レンズ10を透過した光波によって生ずる干渉縞の数が
例えば３本以下になるように、テレビモニタ24を見なが
ら行う。具体的には、透明容器６の蓋７を取り外してお
いて、マッチング液８を構成する２種のシリコンオイル
のうちの一方をスポイト等で容器６内に点滴し、マッチ
ング液８を撹拌混合すればよい。同一設計値の被検レン
ズを連続的に測定する場合には、マッチング液８の調整
は、最初だけ行っておけばよい。
次に、第３図に示されるように、第１の結像レンズ13
をガラス試料９に対向させる。すると、第４図に示され
るように、ガラス試料９を透過した光波と参照光波との
重なりによって発生する干渉縞30が、撮像素子14に結像
する。そして、そのときの撮像素子14からの出力によっ
て、その縞の空間周波数Ｆを演算回路16において演算す
る。これは公知のディスクリート・フーリエ・トランス
フォーム（DFT）により行うことができるが、さらに高
速なファースト・フーリエ・トランスフォーム（FFT）
によるのがよい。
をガラス試料９に対向させる。すると、第４図に示され
るように、ガラス試料９を透過した光波と参照光波との
重なりによって発生する干渉縞30が、撮像素子14に結像
する。そして、そのときの撮像素子14からの出力によっ
て、その縞の空間周波数Ｆを演算回路16において演算す
る。これは公知のディスクリート・フーリエ・トランス
フォーム（DFT）により行うことができるが、さらに高
速なファースト・フーリエ・トランスフォーム（FFT）
によるのがよい。
この場合、撮像素子14上の干渉縞30に対して直角をな
す、第５図に示されるような線分31上の出力から、第６
図に示されるような略サインカーブ状の明るさの強度分
布を演算する。そして、その強度分布から、FFTによっ
て干渉縞の空間周波数Ｆを演算し、その値からマッチン
グ液８の屈折率nmを求める。
す、第５図に示されるような線分31上の出力から、第６
図に示されるような略サインカーブ状の明るさの強度分
布を演算する。そして、その強度分布から、FFTによっ
て干渉縞の空間周波数Ｆを演算し、その値からマッチン
グ液８の屈折率nmを求める。
即ち、 Ｆ＝k/L （nm−ng）Ｌ・tanθ＝ｋλ であるから、 nm＝ng＋λ・F/tanθ により求められる。そして、nmの値はメモリ18に記憶し
ておく。
ておく。
次に、第１図に示されるように、第１の結像レンズ13
を被検レンズ10に対向させる。すると、被検レンズ10を
透過した光波と参照光波との重なりによって発生する干
渉縞40が、第７図に示されるように、撮像素子14に結像
する。そのときの撮像素子14からの出力を、演算回路16
において、まず高精度縞解析にかける。この解析は、可
動ミラー５を微小角度回動して縞にチルトを与え、例え
ば公知の空間的フリンジ走査法により行う。そして、位
相を決定して、ひきつづき演算回路16において多項式に
展開する。本実施例においては例えばゼルニケの多項式
に展開する。
を被検レンズ10に対向させる。すると、被検レンズ10を
透過した光波と参照光波との重なりによって発生する干
渉縞40が、第７図に示されるように、撮像素子14に結像
する。そのときの撮像素子14からの出力を、演算回路16
において、まず高精度縞解析にかける。この解析は、可
動ミラー５を微小角度回動して縞にチルトを与え、例え
ば公知の空間的フリンジ走査法により行う。そして、位
相を決定して、ひきつづき演算回路16において多項式に
展開する。本実施例においては例えばゼルニケの多項式
に展開する。
そして、メモリ18からマッチング液８の屈折率nmと最
大Sag量（Se1＋Se2）とを読み出し、多項式のディフォ
ーカス項から、被検レンズ10の平均屈折率nt0を、 として求め、その結果を表示装置17に出力して表示す
る。
大Sag量（Se1＋Se2）とを読み出し、多項式のディフォ
ーカス項から、被検レンズ10の平均屈折率nt0を、 として求め、その結果を表示装置17に出力して表示す
る。
また、メモリ18から、被検レンズ10の各部分の肉厚
［ｄ−Sag（x,y）］を読み出し、多項式の収差項（Ｗ）
から、被検レンズ10の屈折率分布Δnt（x,y）を、 として求め、その結果を表示装置17に出力して表示す
る。
［ｄ−Sag（x,y）］を読み出し、多項式の収差項（Ｗ）
から、被検レンズ10の屈折率分布Δnt（x,y）を、 として求め、その結果を表示装置17に出力して表示す
る。
（測定例１） 第８図に示されるように、肉厚が4.6mm、両面が各々
半径4mmのガラス（BK9）製の凸レンズの、屈折率と屈折
率分布を測定した。別途の方法で測定したλ＝632.8nm
の波長の光でのBK9の屈折率は1.49255であり、分布はほ
ぼ完全に一様であると考えられる。
半径4mmのガラス（BK9）製の凸レンズの、屈折率と屈折
率分布を測定した。別途の方法で測定したλ＝632.8nm
の波長の光でのBK9の屈折率は1.49255であり、分布はほ
ぼ完全に一様であると考えられる。
最大Sag量1.2mm（0.6×２） 観測縞数1.5λ程度 で観測した結果は、 平均屈折率1.4925 屈折率分布最大値0.174×10-4 であった。
この結果から、平均屈折率が極めて正確に測定されて
おり、屈折率分布も極めて小さく、誤差が非常に小さい
ことがわかる。
おり、屈折率分布も極めて小さく、誤差が非常に小さい
ことがわかる。
（測定例２） マッチング液の混合比を変えて、ポリメチルメタクリ
レート（アクリル）製の被検レンズの測定を行った。そ
の結果、 （１）マッチング液の屈折率1.4901のとき被検レンズの
屈折率1.4903 屈折率分布最大値0.511×10-4 であり、 （２）マッチング液の屈折率1.4907のとき被検レンズの
屈折率1.4902 屈折率分布最大値0.852×10-4 となり、マッチング液の混合比が変わっても、測定結果
にほとんど変化がないことがわかる。
レート（アクリル）製の被検レンズの測定を行った。そ
の結果、 （１）マッチング液の屈折率1.4901のとき被検レンズの
屈折率1.4903 屈折率分布最大値0.511×10-4 であり、 （２）マッチング液の屈折率1.4907のとき被検レンズの
屈折率1.4902 屈折率分布最大値0.852×10-4 となり、マッチング液の混合比が変わっても、測定結果
にほとんど変化がないことがわかる。
（測定例３） 温度を19〜25℃の間で変化させて、ポリメチルメタク
リレート（アクリル）製の被検レンズの測定を行った。
リレート（アクリル）製の被検レンズの測定を行った。
その結果は、第９図に平均屈折率nt、第10図に屈折率
分布を示す。
分布を示す。
この結果、被検レンズ及びマッチング液の屈折率の温
度依存性測定値は、ｄ線でのレンズ材料（アクリル）の
理論値及びマッチング液の理論値（アッベの屈折計にて
測定した値）に対して、温度変化率がほとんど一致し
た。
度依存性測定値は、ｄ線でのレンズ材料（アクリル）の
理論値及びマッチング液の理論値（アッベの屈折計にて
測定した値）に対して、温度変化率がほとんど一致し
た。
また、屈折率分布最大値は、1.4×10-5の変化しかな
く、温度依存性がほとんどないことがわかる。
く、温度依存性がほとんどないことがわかる。
［発明の効果］ 本発明の屈折率測定方法によれば、被検物はマッチン
グ液に浸すだけなので、測定に際して被検物を破壊する
必要がない。しかも、干渉縞の強度分布の出力から、干
渉縞を表す多項式のディフォーカス項を取り出すことに
より被検物の平均屈折率が求まり、多項式の収差項から
被検物の屈折率分布が求まるので、定量的に求めること
が可能であり、したがって自動解析等も容易に行うこと
ができる等の優れた効果を有する。
グ液に浸すだけなので、測定に際して被検物を破壊する
必要がない。しかも、干渉縞の強度分布の出力から、干
渉縞を表す多項式のディフォーカス項を取り出すことに
より被検物の平均屈折率が求まり、多項式の収差項から
被検物の屈折率分布が求まるので、定量的に求めること
が可能であり、したがって自動解析等も容易に行うこと
ができる等の優れた効果を有する。
第１図ないし第３図は本発明による測定を行う測定装置
の一例を示す略示図、第４図ないし第６図はマッチング
液の屈折率を求める手順を示す略示図、第７図は被検レ
ンズを透過した光波により撮像素子表面に生ずる干渉縞
を示す略示図、第８図は第１の測定例に用いられる被検
レンズの略示図、第９図および第10図は第３の測定例の
結果を示す線図、第11図および第12図は本発明の測定原
理を説明する略示図、第13図は本発明の測定原理による
測定精度を説明する線図である。
の一例を示す略示図、第４図ないし第６図はマッチング
液の屈折率を求める手順を示す略示図、第７図は被検レ
ンズを透過した光波により撮像素子表面に生ずる干渉縞
を示す略示図、第８図は第１の測定例に用いられる被検
レンズの略示図、第９図および第10図は第３の測定例の
結果を示す線図、第11図および第12図は本発明の測定原
理を説明する略示図、第13図は本発明の測定原理による
測定精度を説明する線図である。
Claims (4)
- 【請求項１】屈折率及び形状が既知の試料と、屈折率が
未知で形状が既知の被検物とを、屈折率が上記被検物と
わずかに異なるマッチング液中に浸し、これらにコヒー
レント光を透過させて、その透過光波を参照光波と重ね
合わせて干渉縞を発生させ、上記試料を透過した光波に
より生ずる干渉縞の強度分布を出力してその出力から上
記マッチング液の屈折率を求めると共に、上記被検物を
透過した光波により生ずる干渉縞の強度分布を出力し
て、その出力から、その干渉縞を表す多項式のディフォ
ーカス項と収差項とを分離して、上記ディフォーカス項
と上記マッチング液の屈折率とから上記被検物の平均屈
折率を求めるようにしたことを特徴とする屈折率測定方
法。 - 【請求項２】屈折率及び形状が既知の試料と、屈折率が
未知で形状が既知の被検物とを、屈折率が上記被検物と
わずかに異なるマッチング液中に浸し、これらにコヒー
レント光を透過させて、その透過光波を参照光波と重ね
合わせて干渉縞を発生させ、上記試料を透過した光波に
より生ずる干渉縞の強度分布を出力してその出力から上
記マッチング液の屈折率を求めると共に、上記被検物を
透過した光波により生ずる干渉縞の強度分布を出力し
て、その出力から、その干渉縞を表す多項式のディフォ
ーカス項と収差項とを分離して、上記収差項から上記被
検物の屈折率分布を求めるようにしたことを特徴とする
屈折率測定方法。 - 【請求項３】上記試料がガラスである請求項１又は２記
載の屈折率測定方法。 - 【請求項４】上記被検物がレンズである請求項１、２又
は３記載の屈折率測定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14983188A JP2678463B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 屈折率測定方法 |
| US07/707,438 US5151752A (en) | 1988-06-16 | 1991-05-28 | Method of measuring refractive indices of lens and sample liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14983188A JP2678463B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 屈折率測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01316627A JPH01316627A (ja) | 1989-12-21 |
| JP2678463B2 true JP2678463B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=15483621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14983188A Expired - Lifetime JP2678463B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 屈折率測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678463B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE0302676D0 (sv) * | 2003-10-09 | 2003-10-09 | Neural Ab | Method and apparatus for holographic refractometry |
| JP4268985B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2009-05-27 | 東洋ガラス株式会社 | ガラス識別装置 |
| KR101404427B1 (ko) * | 2006-12-21 | 2014-06-10 | 아리조나 보드 오브 리전츠 온 비해프 오브 더 유니버시티 오브 아리조나 | 안과용 렌즈를 위한 큐벳 |
| JP5008650B2 (ja) | 2008-12-25 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法及び屈折率分布計測装置 |
| JP5328437B2 (ja) | 2009-03-25 | 2013-10-30 | キヤノン株式会社 | 透過波面測定方法、屈折率分布測定方法、光学素子の製造方法、及び透過波面測定装置 |
| JP4968965B2 (ja) | 2009-11-18 | 2012-07-04 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布の計測方法および計測装置 |
| JP4968966B2 (ja) | 2009-12-07 | 2012-07-04 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布の計測方法および計測装置 |
| JP4895409B2 (ja) | 2010-05-25 | 2012-03-14 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法および屈折率分布計測装置 |
| JP5021054B2 (ja) | 2010-05-25 | 2012-09-05 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法および屈折率分布計測装置 |
| JP5008763B2 (ja) | 2010-12-03 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法、屈折率分布計測装置および光学素子の製造方法 |
| CN108519354B (zh) * | 2018-04-08 | 2020-11-10 | 张小月 | 一种玻璃碎片来源测试方法 |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP14983188A patent/JP2678463B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01316627A (ja) | 1989-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5151752A (en) | Method of measuring refractive indices of lens and sample liquid | |
| JP4895409B2 (ja) | 屈折率分布計測方法および屈折率分布計測装置 | |
| Creath et al. | Contouring aspheric surfaces using two-wavelength phase-shifting interferometry | |
| Yatagai et al. | Aspherical surface testing with shearing interferometer using fringe scanning detection method | |
| Tentori et al. | Refractometry by minimum deviation: accuracy analysis | |
| JP2678464B2 (ja) | 屈折率測定方法 | |
| WO2006027568A1 (en) | Method and apparatus for thin film metrology | |
| JP2678463B2 (ja) | 屈折率測定方法 | |
| JPH08304229A (ja) | 光学素子の屈折率分布の測定方法および装置 | |
| Trivedi et al. | Measurement of focal length using phase shifted moiré deflectometry | |
| KR20160142235A (ko) | 계측방법, 계측장치, 광학소자의 제조방법 | |
| JPH09184787A (ja) | 光学レンズ用解析評価装置 | |
| JPH1144641A (ja) | 屈折率分布の測定方法及び装置 | |
| Briers | Optical testing: a review and tutorial for optical engineers | |
| Müller et al. | Multiple Aperture Shear-Interferometry (MArS): a solution to the aperture problem for the form measurement of aspheric surfaces | |
| US6449049B1 (en) | Profiling of aspheric surfaces using liquid crystal compensatory interferometry | |
| JP2678465B2 (ja) | レンズの屈折率分布測定方法 | |
| US3432239A (en) | Optical instruments of the interference type | |
| Ramirez et al. | Estimation of the degree of asphericity of a glass sphere using a vectorial shearing interferometer | |
| Malacara-Hernandez et al. | Optical testing and interferometry | |
| Tavassoly et al. | Fresnel diffraction from phase steps and its applications | |
| JP2652667B2 (ja) | 試液の屈折率測定方法 | |
| CN108333146B (zh) | 一种便携式折射率测量装置和折射率测量方法 | |
| JP3599921B2 (ja) | 屈折率分布の測定方法及び装置 | |
| Yun et al. | 3-dimensional micro-structure inspection by phase-shifting digital holography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |