JP2748175B2 - Auto collimator - Google Patents

Auto collimator

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JP2748175B2
JP2748175B2 JP2272490A JP2272490A JP2748175B2 JP 2748175 B2 JP2748175 B2 JP 2748175B2 JP 2272490 A JP2272490 A JP 2272490A JP 2272490 A JP2272490 A JP 2272490A JP 2748175 B2 JP2748175 B2 JP 2748175B2
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light
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beam splitter
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オートコリメータに関し、特に被検物の傾
斜角度や平面性,面の粗さ等の検査用として使用するに
優れたオートコリメータに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an autocollimator, and more particularly, to an autocollimator excellent for use in inspecting an inclination angle, flatness, surface roughness, etc. of a test object. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は従来のオートコリメータの一例を示す構成図
である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a conventional autocollimator.

図において、12はタングステンランプ等からなる光
源、70は集光レンズ、40はハーフミラー、ハーフプリズ
ム(半透明プリズム)等のビームスプリッター、50はコ
リメータレンズ、55はオートコリメータの光軸に垂直に
設けられた定盤である。上記ビームスプリッター40によ
ってコリメータレンズ50の焦点面はビームスプリッター
40の透過側の焦点面51の他に、反射側(この例では光源
側)にも焦点面52の2つの焦点面が形成される。21は例
えば透明ガラス板の片面に十字線及び目盛り等のスケー
ルが刻印され、そのスケール面が焦点面51と一致するよ
うに設置された焦点板、22はピンホール若しくは十字線
が刻印された焦点板で、光源12及び集光レンズ70によっ
て照明され、そのスケール面が焦点面52に一致するよう
に設置された焦点板、56は定盤55上に載置された被検
物、92は焦点板21のスケール面を拡大観察するための接
眼レンズである。
In the figure, 12 is a light source composed of a tungsten lamp or the like, 70 is a condenser lens, 40 is a half mirror, a beam splitter such as a half prism (semi-transparent prism), 50 is a collimator lens, and 55 is perpendicular to the optical axis of the autocollimator. It is a surface plate provided. The focal plane of the collimator lens 50 is changed by the beam splitter 40 to the beam splitter.
In addition to the focal plane 51 on the transmission side of 40, two focal planes 52 are formed on the reflection side (light source side in this example). Reference numeral 21 denotes a focus plate, for example, in which a scale such as a cross line and a scale is engraved on one surface of a transparent glass plate, and the scale surface is set so as to match the focal plane 51. The plate is illuminated by the light source 12 and the condensing lens 70, and the focusing plate is installed so that its scale surface coincides with the focal plane 52. Reference numeral 56 denotes an object placed on the surface plate 55; An eyepiece for magnifying and observing the scale surface of the plate 21.

前記オートコリメータを用いて、例えば鋼材からなり
両面を研磨した平行平面板の検査を行う場合について説
明する。予めコリメータレンズ50と焦点板21の中心を結
ぶ光軸に垂直に定盤55を設け、この定盤55の上に反射面
を有する正確な平行平面板を載置し、この反射面より反
射される光によって焦点板21上に結像する焦点板22のピ
ンホール又は十字線の像が、焦点板21の十字線と一致す
るように調整しておく。次に上記定盤55上に被検物56で
ある平行平面板を載置し、この平行平面板の上面より反
射する反射光によって焦点板21上に結像する焦点板22の
像を接眼レンズ92によって観察する。このとき焦点板22
のピンホールの像又は十字線の像と焦点板21の十字線と
が一致すれば平行平面板の表裏の面は平行であり、両者
が一致しないでズレているときは表裏の面は平行度不良
で傾斜しており、そのズレ量とコリメータレンズ50の焦
点距離から傾斜角度を求めることができる。また、焦点
板22のピンホール像又は十字線像が鮮明に歪まずに見え
れば平面度及び面の粗さが良好であり、また、ピンホー
ル像又は十字線像が歪んで見える場合は平面度が不良で
あり、コントラストが低く不明瞭である場合は面の粗さ
が大でいわゆる粗面であることを知ることができる。
A case will be described in which a parallel flat plate made of, for example, a steel material and having both surfaces polished is inspected using the autocollimator. A surface plate 55 is provided in advance perpendicular to the optical axis connecting the collimator lens 50 and the center of the focusing plate 21, and an accurate parallel flat plate having a reflection surface is mounted on the surface plate 55, and the light is reflected from the reflection surface. The image of the pinhole or the crosshair of the reticle 22 formed on the reticle 21 by the light is adjusted so as to match the crosshair of the reticle 21. Next, a parallel flat plate, which is the test object 56, is placed on the surface plate 55, and the image of the focusing plate 22 formed on the focusing plate 21 by reflected light reflected from the upper surface of the parallel flat plate is an eyepiece. Observe by 92. At this time, the focusing screen 22
If the image of the pinhole or the crosshairs of (4) and the crosshairs of the reticle 21 match, the front and back surfaces of the parallel flat plate are parallel. The inclination is poor and the inclination angle can be obtained from the amount of deviation and the focal length of the collimator lens 50. In addition, if the pinhole image or the crosshair image of the focusing screen 22 looks sharp and not distorted, the flatness and the surface roughness are good, and if the pinhole image or the crosshair image looks distorted, the flatness is low. Is poor and the contrast is low and unclear, it can be known that the surface is large and is a so-called rough surface.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

本来前記オートコリメータでは、発光面積が微少で輝
度の高い点光源をコリメータレンズ50の焦点面52に置
き、この反射像を焦点板21のスケール面上に結像させる
ようにすると検査が容易かつ迅速に行うことができる。
しかし、従来簡便に使用できる光源としてはタングステ
ンランプしかなく、タングステンランプでは発光部の面
積を大きくしなければ十分な光量が得られず、被検物56
の面積も大きくなければ反射像の明るさも暗くなり、精
密な検査を行うことが困難であった。従って、従来は第
5図に示すようにピンホール若しくは十字線を刻印した
焦点板22を光源側の焦点面52に設置し、これをタングス
テンランプの光源12と集光レンズ70を用いて照明するよ
うにしていたのであるが、被検物56の面積が小さいとス
ケール像のコントラストが低く、かつ暗くなって検査が
できないこと、さらに光学系が複雑で組み立て調整が繁
雑であるという問題点があった。
Originally, in the autocollimator, if a point light source having a small luminous area and a high luminance is placed on the focal plane 52 of the collimator lens 50 and this reflected image is formed on the scale plane of the reticle 21, inspection is easy and quick. Can be done.
However, conventionally, there is only a tungsten lamp as a light source that can be used simply. With a tungsten lamp, a sufficient light amount cannot be obtained unless the area of the light emitting section is increased, and the test object 56
If the area is not large, the brightness of the reflected image also becomes dark, and it is difficult to perform a precise inspection. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, a focusing plate 22 engraved with a pinhole or crosshair is installed on a focal plane 52 on the light source side, and this is illuminated using the light source 12 of a tungsten lamp and a condenser lens 70. However, if the area of the test object 56 is small, the contrast of the scale image is low, the image becomes dark and cannot be inspected, and the optical system is complicated and assembly adjustment is complicated. Was.

本発明はこれらの点を解決して光学系が簡素で組み立
て調整が容易であり、検査がし易く、また被検物の面積
が小さくても容易に検査することのできるオートコリメ
ータを提供することを目的とする。
The present invention solves these problems and provides an autocollimator that has a simple optical system, is easy to assemble and adjust, can be easily inspected, and can be easily inspected even if the area of the test object is small. With the goal.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、コリメータレンズとその焦点面の間にビ
ームスプリッターを設け、該ビームスプリッターによっ
て形成される前記コリメータレンズの2つの焦点面若し
くはこの焦点面と共役な平面の一つに半導体レーザーか
らなる光源を設け、他の焦点面若しくはこの焦点面と共
役な平面上に2次元撮像素子を設け、別に指標発生手段
を設けて、前記2次元撮像素子からの情報出力を前記指
標発生手段からの指標情報と併せてモニタテレビ上に表
示するよう構成したことを特徴とするオートコリメータ
によって達成される。
The object is to provide a beam splitter between a collimator lens and its focal plane, and to provide a light source comprising a semiconductor laser on one of two focal planes of the collimator lens formed by the beam splitter or a plane conjugate with the focal plane. And a two-dimensional image sensor is provided on another focal plane or a plane conjugate to this focal plane, and a separate index generating means is provided, and information output from the two-dimensional image sensor is output from the index generating means. The present invention is also achieved by an autocollimator characterized in that it is configured to be displayed on a monitor television in addition to the above.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を用いて本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図〜第4図は本発明のオートコリメータの実施例
を示す図である、第5図と同一又は相当部分は同一符号
を用いて表示してあり、その詳細な説明は省略する。
FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the autocollimator of the present invention. The same or corresponding parts as those in FIG. 5 are indicated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。図に
おいて、10は例えば780nm単波長のレーザー光を発光す
る半導体レーザー、60は2次元の受光面を有する例えば
CCDセンサあるいはビジコン管等の2次元撮像素子(以
下撮像素子という)で、半導体レーザー10の発光部は焦
点面52の光軸上に、撮像素子60の受光面は焦点面51にあ
って、その中心が光軸と一致するように設置される。61
は撮像素子60から送出される画像信号を処理する画像処
理部、62は画像処理部61からの信号を受けて画像を表示
するCRT或は液晶表示器等からなるビデオモニタ、63は
ビデオモニタ62の表示部中心を原点とした極座標、又は
十字線と中心からの距離を表すスケール等を表示するた
めの信号を画像処理部61に送出する指標発生手段である
指標発生回路、64は画像処理部61からの信号によって被
検物56の被検面の傾き,平面性,表面粗さ等の特性を検
知・算出する特性検出回路、65は特性検出回路64から送
出された信号によって上記特性をディジタル表示するデ
ィジタル表示部である。上記スケールの中心は撮像素子
60の受光面上の光軸(中心)と一致するように組み立て
時に調整されている。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a semiconductor laser that emits a laser beam of, for example, a single wavelength of 780 nm, and 60 has a two-dimensional light receiving surface, for example.
In a two-dimensional image sensor (hereinafter referred to as an image sensor) such as a CCD sensor or a vidicon tube, the light emitting portion of the semiconductor laser 10 is on the optical axis of the focal plane 52, and the light receiving surface of the image sensor 60 is on the focal plane 51. It is installed so that the center coincides with the optical axis. 61
Denotes an image processing unit that processes an image signal transmitted from the image sensor 60; 62, a video monitor including a CRT or a liquid crystal display that receives a signal from the image processing unit 61 and displays an image; and 63, a video monitor 62 An index generating circuit which is an index generating means for transmitting a signal for displaying a polar coordinate having the origin at the center of the display unit or a scale indicating a distance from the crosshair and the center to the image processing unit 61; A characteristic detection circuit that detects and calculates characteristics such as the inclination, flatness, and surface roughness of the surface of the test object 56 based on a signal from 61, and 65 digitally converts the characteristics based on a signal sent from the characteristic detection circuit 64. It is a digital display unit for displaying. The center of the scale is the image sensor
Adjusted during assembly to match the optical axis (center) on the 60 light receiving surfaces.

半導体レーザー10の発光部は直径1×3μm程度と微
少でありながら光出力は5〜50mWと大きく極めて高輝度
であり、また単波長でコヒーレントであるから、コリメ
ータレンズによって無収差の平行光束を発生させ、被検
物の形状に応じた回折像を撮像素子60受光面上に結像さ
せることができる。しかし現在半導体レーザーの波長と
して一般的な780nmの近赤外光では肉眼で直接観察する
ことは困難である。より短波長(例えば670nm)の半導
体レーザー光を用いれば肉眼での観察は可能であるが、
高反射率,大面積の被検物を観察したときは焦点面51に
結像する光像が極めて高輝度となり、網膜を焼損する恐
れがあり危険である。
Although the light emitting part of the semiconductor laser 10 is as small as 1 x 3 µm in diameter, the light output is as large as 5 to 50 mW and extremely high brightness, and since it is coherent at a single wavelength, a collimator lens generates a parallel light beam with no aberration. As a result, a diffraction image corresponding to the shape of the test object can be formed on the light receiving surface of the image sensor 60. However, it is difficult to directly observe with the naked eye with near-infrared light of 780 nm, which is a general wavelength of a semiconductor laser at present. Observation with the naked eye is possible using semiconductor laser light of shorter wavelength (for example, 670 nm),
When observing an object having a high reflectivity and a large area, the light image formed on the focal plane 51 has extremely high brightness, and the retina may be burned, which is dangerous.

本発明では撮像素子60を用い、その画像信号出力を信
号処理部61を経てCRT,液晶表示器等の別に設けたビデオ
モニタ62に表示するようにしているので半導体レーザー
を用いた利点を生かしながら上記危険を避けるようにし
たものである。
In the present invention, the image sensor 60 is used, and its image signal output is displayed on the video monitor 62 provided separately for the CRT and the liquid crystal display via the signal processing unit 61, so that the advantage of using the semiconductor laser is utilized. The above danger is avoided.

次に本発明の構成と作用について説明する。 Next, the configuration and operation of the present invention will be described.

半導体レーザー10より射出されたレーザー光は、ビー
ムスプリッター40によって反射され、コリメータレンズ
50によって精度の高い平行光線となり定盤55上の被検物
56の被検面に入射される。被検物56の被検面から反射し
た反射光は再びコリメータレンズ50、ビームスプリッタ
ー40を通過したのち撮像素子60の受光面に点状に結像す
る(以下これを光像という)。撮像素子60から送出され
る画像信号は画像処理部61において指標発生回路63から
送出された指標信号と合成されてビデオモニタ62に第4
図に示すように表示される。
The laser light emitted from the semiconductor laser 10 is reflected by the beam splitter 40, and is collimated by a collimator lens.
50 makes the parallel light beam with high accuracy and the test object on the platen 55
The light is incident on 56 test surfaces. The reflected light reflected from the test surface of the test object 56 passes through the collimator lens 50 and the beam splitter 40 again, and then forms a point image on the light receiving surface of the image sensor 60 (hereinafter, this is referred to as an optical image). The image signal transmitted from the image pickup device 60 is combined with the index signal transmitted from the index generation circuit 63 in the image processing section 61 and the fourth signal is output to the video monitor 62.
It is displayed as shown in the figure.

本実施例ではさらに、画像処理部61において処理され
た画像信号(画像の走査信号)を特性検出回路64にも送
出して、例えば被検物56の被検面の傾き,平面性,表面
粗さ等の特性の測定結果をディジタル表示部65にディジ
タル表示するようにしている。
Further, in this embodiment, the image signal (scanning signal of the image) processed by the image processing unit 61 is also sent to the characteristic detection circuit 64, for example, the inclination, flatness, and surface roughness of the surface of the object 56 to be inspected. The measurement results of characteristics such as height are digitally displayed on the digital display section 65.

画像の走査信号より前記光像の形状を検知し、このデ
ータより光像の中心位置、光像の面積、光像の照度分布
とその積分値を求める方法は既に周知の技術で可能であ
るので詳細な説明は省略する。
Since the method of detecting the shape of the light image from the scanning signal of the image and obtaining the center position of the light image, the area of the light image, the illuminance distribution of the light image and its integral value from the data is already possible by a known technique. Detailed description is omitted.

第3図は本発明の画像信号処理を行う回路の一例を示
すブロック図である。図において、612はディジタル表
示を希望する場合に押圧する被検物測定ボタン、641,64
2,643は画像処理部61より送出される画像面を走査して
得られた画像信号に基づいて前記光像の形状を検知し、
そのデータから被検物56の傾き、平面性、表面粗さ等の
特性を検知・算出する特性検出回路64の各検知回路であ
る。641は光像の形状を検知したのちその中心位置を算
出し、この中心位置の光軸よりのズレを算出し、コリメ
ータレンズ50の焦点距離より決まる係数を記憶する予め
入力された換算メモリ641aからの係数とによって傾き量
に換算する被検物傾き検知回路であり、642は光像の形
状から面積を算出し、これを被検物56の種類に対応した
標準面積を予め入力し記憶した標準面積メモリ642aより
の標準面積と比較して被検物56の被検面の平面性を表す
数値に換算する被検物平面性検知回路であり、643は光
像の照度を検知しこの照度の光像全体の積分を行い、こ
の積分値と各種被検物の被検面の反射率及び反射面積か
ら決まる標準値を予め入力し記憶している標準値メモリ
643aからの標準値と比較して、被検物56の被検面の表面
粗さに相当する数値(例えばJIS規格によるRmax等に対
応)に換算する被検物表面粗さ検知回路である。651,65
2,653はディジタル表示部65の被検面傾き表示部、被検
面平面性表示部、被検面表面粗さ表示部である。なお、
ディジタル表示部65は別に設けず、共通に設けることも
可能であるし、また第4図の65aに示すように前記のビ
デオモニタ62の一部に表示することも可能である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a circuit for performing image signal processing according to the present invention. In the figure, reference numeral 612 denotes a test object measurement button to be pressed when a digital display is desired;
2, 643 detects the shape of the light image based on the image signal obtained by scanning the image surface sent from the image processing unit 61,
Each detection circuit of the characteristic detection circuit 64 that detects and calculates characteristics such as the inclination, flatness, and surface roughness of the test object 56 from the data. 641 calculates the center position after detecting the shape of the optical image, calculates the deviation of the center position from the optical axis, and stores the coefficient determined by the focal length of the collimator lens 50 from the conversion memory 641a which is input in advance. A test object tilt detection circuit 642 calculates the area from the shape of the light image, converts the area into a tilt amount by the coefficient of the standard, and inputs and stores a standard area corresponding to the type of the test object 56 in advance. A test object flatness detection circuit that converts the standard area from the area memory 642a into a value representing the flatness of the test surface of the test object 56, and 643 detects the illuminance of the light image and detects this illuminance. A standard value memory that integrates the entire light image, and preliminarily inputs and stores a standard value determined from the integrated value and the reflectance and reflection area of the test surface of various test objects.
This is a circuit for detecting the surface roughness of a test object, which is converted into a numerical value corresponding to the surface roughness of the test surface of the test object 56 (corresponding to, for example, Rmax according to the JIS standard) as compared with the standard value from 643a. 651,65
Reference numerals 2 and 653 denote a display surface tilt display unit, a test surface flatness display unit, and a test surface roughness display unit of the digital display unit 65. In addition,
The digital display section 65 can be provided in common without being provided separately, or can be displayed on a part of the video monitor 62 as shown at 65a in FIG.

第4図の62aは被検物56の被検面の平行度(傾き)、
平面性及び粗さが良好な場合の光像を示していて、スケ
ールの中心に位置し微少な円形の光像となっている。被
検面の平行度が悪くなるに従い光像はスケールの中心よ
りズレ、平面性が悪くなるに従い光像は大きくかつ円形
から歪んだ形となり、平滑度が悪くなるに従い光像は不
明瞭になりその輝度が低下する。62bは被検面が不良の
場合の光像の一例を示している。
In FIG. 4, reference numeral 62a denotes the parallelism (inclination) of the test surface of the test object 56,
It shows an optical image when the flatness and roughness are good, and is a minute circular optical image located at the center of the scale. As the parallelism of the test surface worsens, the light image shifts from the center of the scale, and as the planarity worsens, the light image becomes larger and distorted from a circle, and as the smoothness worsens, the light image becomes more indistinct. The brightness decreases. 62b shows an example of a light image when the surface to be detected is defective.

測定にあたっては、定盤55上に被検物56を載置し、ビ
デオモニタ62に光像が表示されたことを確認したのち被
検物測定ボタン612を押すと、前記撮像素子60より送出
される画像信号は画像処理部61、特性検出回路64を経た
のちディジタル表示部65又はビデオモニタ62の一部にデ
ィジタル的に表示されることとなる。
In measurement, the test object 56 is placed on the surface plate 55, and after confirming that an optical image is displayed on the video monitor 62, the test object measurement button 612 is pressed. After passing through the image processing section 61 and the characteristic detection circuit 64, the image signal is digitally displayed on the digital display section 65 or a part of the video monitor 62.

このように本発明のオートコリメータでは半導体レー
ザー10を使用しているので光源の輝度が高く光像がビデ
オモニタ62上に鮮明に表示され、必要な情報がアナログ
的に容易にかつ一度に得ることができるとともに、確実
に把握し易いディジタル的にもディジタル表示部65又は
ビデオモニタ62の一部に表示されることになる。
As described above, in the autocollimator of the present invention, since the semiconductor laser 10 is used, the brightness of the light source is high, the light image is clearly displayed on the video monitor 62, and the necessary information can be easily and simultaneously obtained in an analog manner. As a result, the digital display is displayed on a part of the digital display unit 65 or the video monitor 62 in a digital form that can be easily grasped.

また、ディジタル信号により、良品と不良品との判別
を行い警報を発するようにすることも可能となり、検査
能率を格段に向上させることができる。
Further, it is also possible to discriminate a non-defective product from a defective product by a digital signal and to issue an alarm, so that the inspection efficiency can be remarkably improved.

さらに、半導体レーザー10の使用は、これより発する
レーザー光が直線偏光となっているので、光路中に1枚
の偏光フィルターを挿入して回転するだけで光の強さを
減少させ調整することができるので調整上極めて便利で
ある。
In addition, the use of the semiconductor laser 10 can reduce and adjust the intensity of light simply by inserting one polarizing filter in the optical path and rotating since the laser light emitted from the laser is linearly polarized. It is very convenient for adjustment because it can be done.

なお、前記構成は、2次元撮像素子60をビームスプリ
ッター40の反射側の焦点面52に、半導体レーザー10を透
過側の焦点面51に設けるように変更してもよいことはい
うまでもない。また光路上に熱線吸収フィルタを配設
し、半導体レーザー10,2次元撮像素子60の保護を行うこ
とも勿論可能である。
Needless to say, the above configuration may be changed so that the two-dimensional image pickup device 60 is provided on the focal plane 52 on the reflection side of the beam splitter 40 and the semiconductor laser 10 is provided on the focal plane 51 on the transmission side. In addition, it is of course possible to dispose a heat ray absorption filter on the optical path to protect the semiconductor laser 10 and the two-dimensional imaging device 60.

第2図は本発明の他の実施例を示す構成図である。本
実施例では、焦点面51に結像する光像を結像レンズ90に
よって撮像素子60に写し込むようになっている。結像レ
ンズ90はズームレンズとなっており、必要に応じて拡大
倍率を変更すること(ズーム結像機能)ができる。91は
そのズーム部である。拡大倍率の変更に伴って指標発生
回路63の指標間隔、特性検出回路64中の換算値、標準値
も変更されるようになっている。この実施例ではさら
に、反射面がダイクロイックミラーからなるビームスプ
リッター41を光路中にビームスプリッター40に密接して
併設し、コリメータレンズ50の焦点面にほぼ相当する位
置に例えば赤色光または緑色光の可視光を発光する発光
ダイオード等からなるマーカー光源14を設け、定盤55に
向かって肉眼で見ることのできる平行光線(マーカー
光)を送出して検査可能範囲を表示するマーカー機能を
発揮することができるようになっている。ビームスプリ
ッター41のダイクロイックミラーは赤色又は緑色を反射
し長波長側の光を透過するものを用いているのでレーザ
ー光の減衰は殆どない。また、被検物56から反射して戻
るマーカー光はビームスプリッター40により総て反射さ
れるため撮像素子60へは入射しない。このようにして、
本実施例は被検物56の載置位置が容易に分かり、特に被
検物56が遠距離にあるときに特に有効である。また、必
要な測定精度、視野範囲に応じて拡大率を自由に変更で
きるという優れた特徴を有している。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the light image formed on the focal plane 51 is transferred to the image sensor 60 by the image forming lens 90. The imaging lens 90 is a zoom lens, and the magnification can be changed as needed (zoom imaging function). Reference numeral 91 denotes the zoom unit. The index interval of the index generation circuit 63, the converted value in the characteristic detection circuit 64, and the standard value are also changed in accordance with the change of the magnification. Further, in this embodiment, a beam splitter 41 having a reflecting surface formed of a dichroic mirror is provided in the optical path in close contact with the beam splitter 40, and visible light such as red light or green light is provided at a position substantially corresponding to the focal plane of the collimator lens 50. A marker light source 14 composed of a light emitting diode or the like that emits light is provided, and a parallel light beam (marker light) that can be seen with the naked eye is transmitted toward the surface plate 55 so as to exhibit a marker function of displaying a testable range. I can do it. Since the dichroic mirror of the beam splitter 41 reflects red or green light and transmits light on the long wavelength side, the laser light is hardly attenuated. In addition, the marker light reflected and returned from the test object 56 is entirely reflected by the beam splitter 40 and does not enter the imaging device 60. In this way,
This embodiment is particularly effective when the placement position of the test object 56 can be easily understood, and particularly when the test object 56 is at a long distance. Further, it has an excellent feature that the magnification can be freely changed according to the required measurement accuracy and the visual field range.

マーカー機能と、ズーム結像機能はそれぞれ単独で実
施してもよい。また、例えば波長670nmの可視光を発す
る半導体レーザー10を用いた場合はこの光源自体でマー
カー機能を持たせることができる。
The marker function and the zoom imaging function may be performed independently. When a semiconductor laser 10 that emits visible light having a wavelength of 670 nm is used, the light source itself can have a marker function.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば以上説明したような構成と画像信号処
理により、光学系の構成が極めて簡素となり、光源の輝
度が高く微少な被検面積の被検物をも検査が可能であ
り、しかも組み立て調整が容易で、一度に種々の検査情
報が正確に得られるという優れた効果をもったオートコ
リメータを提供できることとなった。
According to the present invention, the configuration of the optical system is extremely simplified by the above-described configuration and image signal processing, and the luminance of the light source is high, so that a test object having a small test area can be inspected. It is possible to provide an autocollimator having an excellent effect that adjustment is easy and various kinds of inspection information can be accurately obtained at one time.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示す構成図、 第2図は本発明の他の実施例を示す構成図、 第3図は本発明の画像信号処理を行う回路の一例を示す
ブロック図、 第4図は本発明のオートコリメータによって得られるビ
デオモニタ画像を示す図、 第5図は従来のオートコリメータを示す構成図である。 10……半導体レーザー、14……マーカー光源 40,41……ビームスプリッター 50……コリメータレンズ 51,52……焦点面、55……定盤 56……被検物 60……2次元撮像素子(撮像素子) 61……画像処理部、62……ビデオモニタ 63……指標発生回路、64……特性検出回路 65……ディジタル表示部、90……結像レンズ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 performs image signal processing of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a circuit, FIG. 4 is a diagram showing a video monitor image obtained by the autocollimator of the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional autocollimator. 10 Semiconductor laser, 14 Marker light source 40, 41 Beam splitter 50 Collimator lens 51, 52 Focal plane 55 Platen 56 Test object 60 Two-dimensional image sensor ( Image sensor 61 Image processing unit 62 Video monitor 63 Index generation circuit 64 Characteristic detection circuit 65 Digital display unit 90 Imaging lens

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】コリメータレンズとその焦点面の間にビー
ムスプリッターを設け、該ビームスプリッターによって
形成される前記コリメータレンズの2つの焦点面若しく
はこの焦点面と共役な平面の一つに半導体レーザーから
なる光源を設け、他の焦点面若しくはこの焦点面と共役
な平面上に2次元撮像素子を設け、別に指標発生手段を
設けて、前記2次元撮像素子からの情報出力を前記指標
発生手段からの指標情報と併せてビデオモニタ上に表示
するよう構成したことを特徴とするオートコリメータ。
A beam splitter is provided between a collimator lens and a focal plane thereof, and a semiconductor laser is formed on one of two focal planes of the collimator lens formed by the beam splitter or a plane conjugate with the focal plane. A light source is provided, a two-dimensional image sensor is provided on another focal plane or a plane conjugate with this focal plane, and an index generating means is separately provided, and information output from the two-dimensional image sensor is output from the index generating means. An autocollimator characterized in that it is displayed on a video monitor together with information.
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